Bài 16 trang 198 Sách bài tập (SBT) Toán Hình học 10

Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho hình chữ nhật có một đỉnh là O, diện tích bằng 12 và đường tròn ngoại tiếp (T) của có có phương trình là \({\left( {x - {5 \over 2}} \right)^2} + {y^2} = {{25} \over 4}\). Tìm tọa độ các đỉnh còn lại của hình chữ nhật.

Gợi ý làm bài

(Xem hình 3.39)

Đường tròn (T) có tâm \(I\left( {{5 \over 2};0} \right)\) và bán kính \(R = {5 \over 2}\).

\(\overrightarrow {OB}  = 2\overrightarrow {OI}  = \left( {5;0} \right)\) suy ra B(5 ; 0). Đặt A(x ; y) ta có hệ phương trình:

\(\eqalign{
& \left\{ \matrix{
{\left( {x - {5 \over 2}} \right)^2} + {y^2} = {{25} \over 4} \hfill \cr
\sqrt {{x^2} + {y^2}} .\sqrt {{{\left( {5 - x} \right)}^2} + {y^2}} = 12 \hfill \cr} \right. \cr
& \Leftrightarrow \left\{ \matrix{
{y^2} = {{25} \over 4} - {\left( {x - {5 \over 2}} \right)^2} \hfill \cr
\left[ {{x^2} + 5x - {x^2}} \right]\left[ {{{\left( {5 - x} \right)}^2} + 5x - {x^2}} \right] = 144 \hfill \cr} \right. \cr} \)

\( \Leftrightarrow \left\{ \matrix{
{y^2} = 5x - {x^2} \hfill \cr
\left[ \matrix{
x = {9 \over 5} \hfill \cr
y = {{16} \over 5} \hfill \cr} \right. \hfill \cr} \right.\)

Vậy ta được

\(A\left( {{9 \over 5};{{12} \over 5}} \right)\), \(C\left( {{6 \over 5};{{ - 12} \over 5}} \right)\)

Hoặc \(A\left( {{9 \over 5};{{ - 12} \over 5}} \right)\), \(C\left( {{6 \over 5};{{12} \over 5}} \right)\)

Bài 17 trang 198 Sách bài tập (SBT) Toán Hình học 10

Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, cho hai đường tròn:

(C1) : \({\left( {x - 2} \right)^2} + {\left( {y - 2} \right)^2} = 4\)

và (C2) : \({\left( {x - 5} \right)^2} + {\left( {y - 3} \right)^2} = 16\)

a) Chứng minh rằng hai đường tròn (C1) , (C2)  cắt nhau ;

b) Tìm tọa độ giao điểm của hai tiếp tuyến chung của (C1) và (C2).

Gợi ý làm bài

(Xem hình 3.40)

a) (C1) có tâm I(2 ; 2) và bán kính \({R_1} = 2\)

   (C2) có tâm J(5 ; 3) và bán kính \({R_2} = 4\)

Ta có:

\(IJ = \sqrt {{{\left( {5 - 2} \right)}^2} + {{\left( {3 - 2} \right)}^2}}  = \sqrt {10} .\)

Do: \({R_2} - {R_1} < IJ < {R_2} + {R_1}\)

Nên (C1) và (C2) cắt nhau tại hai điểm phân biệt.

b) Gọi \(\Delta \) và \(\Delta' \) là hai tiếp tuyến chung của (C1) và (C2) . \(\Delta \) tiếp xúc với (C1) và (C2) lần lượt tại A, B. \(\Delta' \) tiếp xúc với (C1) và (C2) lần lượt tại A', B'.

Ta có:

\(\left\{ \matrix{
d(I,\Delta ) = d(I,{\Delta'}) = {R_1} = 2 \hfill \cr
d(J,\Delta ) = d(J,{\Delta'}) = {R_2} = 4 \hfill \cr} \right. \Rightarrow IJ,\Delta \) và \(\Delta' \) đồng quy tại M.

\(\eqalign{
& {{JM} \over {IM}} = {{JB} \over {IA}} = {{{R_2}} \over {{R_1}}} = 2 \cr
& \Rightarrow \overrightarrow {JM} = 2\overrightarrow {JI} \cr
& \Rightarrow \left\{ \matrix{
{x_M} - 5 = 2.\left( {2 - 5} \right) \hfill \cr
{y_M} - 3 = 2.(2 - 3 \hfill \cr} \right. \cr
& \Rightarrow \left\{ \matrix{
{x_M} = - 1 \hfill \cr
{y_M} = 1. \hfill \cr} \right. \cr} \)

Vậy ta được M(-1 ; 1).

Bài 18 trang 199 Sách bài tập (SBT) Toán Hình học 10

Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, cho elip (E): \({{{x^2}} \over 4} + {y^2} = 1\) và điểm \(A\left( { - 1;{1 \over 2}} \right)\). Gọi d là đưởng thẳng đi qua A có hệ số góc là m. Xác định m để d cắt (E) tại hai điểm phân biệt M và N sao cho A là trung điểm của MN.

Gợi ý làm bài

(Xem hình 3.41)

Phương trình đường thẳng d có dạng

\(y - {1 \over 2} = m(x + 1)\)

\( \Leftrightarrow y = m(x + 1) + {1 \over 2}.\)

Phương trình hoành độ giao điểm của d và (E) là : 

\(\eqalign{
& {{{x^2}} \over 4} + {\left( {mx + m + {1 \over 2}} \right)^2} = 1 \cr
& \Leftrightarrow {x^2} + 4{\left[ {mx + \left( {m + {1 \over 2}} \right)} \right]^2} = 4 \cr} \)

\(\Leftrightarrow \left( {4{m^2} + 1} \right){x^2} + 4\left[ {\left( {2m + 1} \right)m} \right]x + 4{\left( {m + {1 \over 2}} \right)^2} - 4 = 0.\)

A là trung điểm của MN 

\(\eqalign{
& \Leftrightarrow {{{x_M} + {x_N}} \over 2} = {x_A} \cr
& \Leftrightarrow {{ - 4(2{m^2} + m)} \over {2(4{m^2} + 1)}} = - 1 \cr} \)

\( \Leftrightarrow 4{m^2} + 2m = 4{m^2} + 1 \Leftrightarrow m = {1 \over 2}.\)

Giaibaitap.me