§1. Phương trình đường thẳng

TH

Cho đường thẳng \(\Delta:x-2y+3=0\) và 2 điểm \(A\left(2;5\right);B\left(-4;5\right)\)

Tìm tọa độ điểm C trên đường thẳng \(\Delta\) sao cho 

a. \(CA+CB\) nhỏ nhất

b . Vecto \(\overrightarrow{CA}+\overrightarrow{ }.CB\) có độ dài ngắn nhất

ND
8 tháng 5 2016 lúc 16:50

a. Vì \(2-2.5+3=-5< 0\) và \(-4-2.5+3=-11< 0\) nên A, B cùng phía với đường thẳng \(\Delta\).

Gọi \(A'\left(x;y\right)\) là điểm đối xứng với A qua  \(\Delta\), khi đó (x;y) là nghiệm của hệ :

\(\begin{cases}\frac{x-2}{1}=\frac{y-5}{-2}\\\frac{x-2}{1}-2.\frac{y+5}{2}+3=0\end{cases}\)

Giải hệ ta được : \(\left(x;y\right)=\left(4;1\right)\) suy ra \(\overrightarrow{A'B}=\left(-8;4\right)=4\left(-2;1\right)\)

Do đó đường thẳng A'B có phương trình tham số \(\begin{cases}x=4-2t\\y=1+t\end{cases}\)\(;t\in R\)

Suy ra điểm C cần tìm có tọa độ là nghiệm của hệ :

\(\begin{cases}x=4-2t\\y=1+t\\x-2y+3=0\end{cases}\)

Giải hệ ta có điểm C \(\left(\frac{3}{2};\frac{9}{4}\right)\)

b. Gọi I là trung điểm của AB. Khi đó\(I\left(-1;5\right)\) và \(\overrightarrow{CA}+\overrightarrow{CB}=2\overrightarrow{CI}\), với mọi C.

Vậy \(C\in\Delta\) : \(\left|\overrightarrow{CA}+\overrightarrow{CB}\right|\) bé nhất \(\Leftrightarrow\left|CI\right|\) bé nhất \(\Leftrightarrow C\) là hình chiếu của I trên \(\Delta\)

Nếu \(C\left(x;y\right)\) là hình chiếu  của I trên \(\Delta\) thì (x;y) là nghiệm của hệ :

\(\begin{cases}\frac{x+1}{1}=\frac{y-5}{-2}\\x-2y+3=0\end{cases}\)

Giải hệ thu được : \(\left(x;y\right)=\left(\frac{3}{5};\frac{9}{5}\right)\) vậy \(C\left(\frac{3}{5};\frac{9}{5}\right)\)

Bình luận (0)
DT
8 tháng 5 2016 lúc 17:05

Đường thẳng \(\Delta\) có vecto pháp tuyến \(\overrightarrow{n}=\left(1;-2\right)\) nên nhận \(\overrightarrow{u}=\left(2;1\right)\) làm vecto chỉ phương.

Từ đó để ý rằng đường thẳng \(\Delta\) cắt Ox tại \(M\left(-3;0\right)\) nên \(\Delta\) có phương trình dạng tham số :

\(\begin{cases}x=-3+2t\\y=t\end{cases}\) \(\left(t\in R\right)\)

a. Xét \(C\left(-3+2t;t\right)\in\Delta\), khi đó :

\(CA+CB=\sqrt{\left(5-2t\right)^2+\left(5-t\right)^2}+\sqrt{\left(2t+1\right)^2+\left(t-5\right)^2}\)

                  \(=\sqrt{5t^2-30t+50}+\sqrt{5t^2-6t+26}\)

                  \(=\sqrt{\left(\sqrt{5}t-3\sqrt{5}\right)^2}+\sqrt{\left(\frac{3}{\sqrt{5}}-\sqrt{5}t\right)^2+\frac{121}{5}}\)

                  \(\ge\sqrt{\left(\frac{3}{\sqrt{5}}-3\sqrt{5}\right)^2+\left(\sqrt{5}+\frac{11}{\sqrt{5}}\right)^2}=4\sqrt{5}\)

Dấu đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi

\(\frac{\sqrt{5}t-3\sqrt{5}}{\frac{3}{\sqrt{5}}-\sqrt{5}t}=\frac{5}{11}\Leftrightarrow t=\frac{9}{4}\)

Từ đó tìm được : \(C\left(\frac{3}{2};\frac{9}{4}\right)\)

b. Với \(C\left(=3+2t;t\right)\in\Delta\) ta có \(\overrightarrow{CA}=\left(5-2t;5-t\right)\) và \(\overrightarrow{CB}=\left(-1-2t;5-t\right)\)

Suy ra : \(\overrightarrow{CA}+\overrightarrow{CB}=\left(4-4t;10-2t\right)\) và do đó :

\(\left|\overrightarrow{CA}+\overrightarrow{CB}\right|=\sqrt{\left(4-4t\right)^2+\left(10-2t\right)^2}=\sqrt{\left(2\sqrt{5}t-\frac{18}{\sqrt{5}}\right)^2+\frac{256}{5}}\ge\frac{16}{\sqrt{5}}\)

Dấu đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi \(t=\frac{9}{5}\)

Do đó điểm C cần tìm là \(\left(\frac{3}{5};\frac{9}{5}\right)\)

 

Bình luận (0)

Các câu hỏi tương tự
LL
Xem chi tiết
NH
Xem chi tiết
SK
Xem chi tiết
PN
Xem chi tiết
MK
Xem chi tiết
SK
Xem chi tiết
TB
Xem chi tiết
SK
Xem chi tiết
MA
Xem chi tiết