Chuyên đề ôn thi THPT QG hình học Oxyphần 2 được tác giả sưu tầm và biên soạn công phu hơn từ các nguồn đề thi thử THPT QG trên cả nước. Các bài tập tuyển chọn cơ bản phù hợp với phương pháp mà tác giả đưa ra. Tác giả xin chân thành cảm ơn những đóng góp của các bạn trên Violet để tác giả có được tuyển tập các bài toán vận dụng vào các phương pháp giải này. Đây là tài liệu không thể thiếu trong ôn thi THPT QG.
Trang 1TUYỂN TẬP NHỮNG BÀI TOÁN OXY HAY ÔN THI THPT QUỐC GIA - Phần 2
biểu thị chính xác, các giả thiết phẳng đã cho và kết luận của bài toán hình học toạ độ 1/ Phán đoán bài toán phẳng thông qua hình phẳng biểu thị
Để phán đoán được bài toán phẳng trong bài toán hình học toạ độ theo cách này đòi hỏi học sinh phải thực hiện được hai yêu cầu sau
+/ Vẽ hình phẳng biểu thị một cách chính xác các giả thiết hình học phẳng đã cho của bài toán
+/ Căn cứ vào kết luận của bài toán để xét xem bài toán phẳng mà ta dự đoán nếu giải quyết được thì có tìm được kết quả của bài toán hình học toạ độ không
2/ Phán đoán bài toán phẳng thông qua giả thiết phẳng đã có và kết luận của bài toán hình học toạ độ
Để phán đoán được bài toán phẳng trong bài toán hình học toạ độ theo cách này thì học sinh cần thực hiện những yêu cầu sau
+/ Vẽ hình phẳng biểu thị một cách chính xác các giả thiết hình học phẳng đã cho của bài toán
+/ Căn cứ vào kết luận của bài toán và các giả thiết phẳng đã cho để phán đoán xem cần tìm được một giả thiết mới nào từ các giả thiết phẳng đã cho thì bài toán hình học toạ độ được giải quyết
B Bài tập vận dụng Các bài tập vận dụng sau đây tác giả lấy từ các đề thi thử THPT QG trên
Thư viện Đề thi & Kiểm tra - Thư viện trực tuyến ViOLET Xin chân thành cảm ơn các bạn đã đóng góp nhiều đề thi hay đặc biệt là các bài toán hình học tọa độ trong mặt phẳng hay, phù hợp với bài viết này
Bài 1 (Đề thi thử THPT QG - Violet) Trong mặt phẳng với hệ trục tọa độ Oxy,
1
Trang 2TUYỂN TẬP NHỮNG BÀI TOÁN OXY HAY ÔN THI THPT QUỐC GIA - Phần 2
cho hình vuông ABCD tâm I Gọi M là trung điểm cạnh AB; E, F lần lượt là hai điểm trên hai cạnh BC, CD sao choEIF 45 0 Giả sử đường thẳng ME có phương trình 5x - 4y + 27
= 0, điểm A thuộc đường thẳng d: x + 2y - 8 = 0 và F(-6;-7) Tìm tọa độ A
FID BIE
FID IEB IEB BIE
Bài 2 (Đề thi thử THPT QG - Violet) Trong mặt phẳng với hệ trục tọa độ Oxy, cho hình
vuông ABCD tâm I Gọi M và N lần lượt là trung điểm của CD và BI Tìm tọa độ các điểm B,C,D biết A(1;2) đường thẳng MN có phương trình x 2y 2 0 và điểm M có tung độ âm
Giải
2
Trang 3TUYỂN TẬP NHỮNG BÀI TOÁN OXY HAY ÔN THI THPT QUỐC GIA - Phần 2
J
M
+ Gọi J là trung điểm của AI Tứ giác DMNJ là hình bình hành
+ Xét tam giác có J là giao điểm của hai đường cao AI và NJ nên J là trực tâm
là hình chiếu của A trên MN
+ I là trung điểm AC nên tìm được C(1;-2)
+ M là trung điểm CD nên tìm được D(-1;0)
+ I là trung điểm BD nên tìm được B(3;0)
Bài 3 (Đề thi thử THPT QG - Violet) Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, cho hình bình hành
ABCD có A( 5;2) M( 1; 2) là điểm nằm bên trong hình bình hành sao cho
Trang 4TUYỂN TẬP NHỮNG BÀI TOÁN OXY HAY ÔN THI THPT QUỐC GIA - Phần 2
E M
Mà MDC MBC suy ra MEC MBC hay tứ giác BECM nội tiếp
Suy ra BMC BEC 180o BEC 180o 90o 90o
Ta có AMD BEC c c c( ) AMB BEC 90o hay AMD vuông tại M
DM DAM DM MA
Giải hệ phương trình trên được hai nghiệm: ( 3; 4), (1;0).
Vậy có hai điểm D thỏa mãn đề bài là: D( 3; 4), (1;0). D
Bài 4. (Đề thi thử THPT QG - Violet) Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho hình vuông
ABCD, điểm M(5;7) nằm trên cạnh BC Đường tròn đường kính AM cắt BC tại B và cắt BD tại N(6;2), đỉnh C thuộc đường thẳng d: 2x-y-7=0 Tìm tọa độ các đỉnh của hình vuông ABCD, biết
hoành độ đỉnh C nguyên và hoành độ đỉnh A bé hơn 2
Giải Gọi I là tâm đường tròn đường kính AM thì I là trung điểm AM
Dễ thấy MINsd MN 2MBN 0 9 0
Điểm C d: 2x-y-7=0 C(c;2c-7)
Gọi H là trung điểm của MN =>H(11/2; 9/2)
Phương trình đường thẳng trung trực của MN
đi qua H và vuông góc với MN là d: x-5y+17=0
Điểm I => I(5a - 17;a)
Trang 5TUYỂN TẬP NHỮNG BÀI TOÁN OXY HAY ÔN THI THPT QUỐC GIA - Phần 2
E H N
I
B A
C D
Với a = 5 =>I(8;5) => A(11;9) (loại)
Với a = 4 =>I(3;4) => A(1;1) (t/m)
Gọi E là tâm hình vuông nên ( 1; 3) 11 ;5
Trang 6TUYỂN TẬP NHỮNG BÀI TOÁN OXY HAY ÔN THI THPT QUỐC GIA - Phần 2
AMD = BEC (c.c.c) AMD 45 0 Từ đó ta lập được phương trình DM là
2x - y - 3 = 0 hoặc x + 2y + 1 = 0 và tìm được các tọa độ của D là (0;-3), (-1;0), (2 ;1) và (3 ;-2) Ta loại hai điểm do góc AMD 135 0 Vậy D(2 ;1) hoặc D(3 ;-2)
Bài 6.(Đề thi thử THPT QG - Violet) Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho hình vuông ABCD Điểm F 11;3
5 2;
Trang 7TUYỂN TẬP NHỮNG BÀI TOÁN OXY HAY ÔN THI THPT QUỐC GIA - Phần 2
O
7
Trang 8TUYỂN TẬP NHỮNG BÀI TOÁN OXY HAY ÔN THI THPT QUỐC GIA - Phần 2
Đường tròn (C) có tâm I(2;3) và bán kính R 10
(C) tiếp xúc với AB nên d I AB ; R hay
Do đó phương trình AB là x- 3 - 3 0y hoặc AB:3 -x y 7 0
+ Nếu AB:3 -x y 7 0 Gọi A(t;3t+7) vì A có hoành độ x A 0 nên t>0 và do IA2 2.R2 20
Bài 8 (Đề thi thử THPT QG - Violet) Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho hình vuông
ABCD có M là trung điểm của cạnh BC, N thuộc cạnh AC sao cho 1
B A
Trang 9TUYỂN TẬP NHỮNG BÀI TOÁN OXY HAY ễN THI THPT QUỐC GIA - Phần 2
mà KNH 90 0 DNM 90 0 DMN vuụng cõn tại N
DN MN suy ra DN: x + 3y – 8 = 0 suy ra N(2;2), MN = 10 suy ra M(3;5)
Gọi P là giao điểm của MN và AD 1 5;1
Bài 9 (Đề thi thử THPT QG - Violet) Trong mặt phẳng Oxy cho hình vuông ABCD Gọi
M là trung điểm của BC Biết AM có phương trình là: 3x+y-7 = 0, đỉnh B(4;1) Tìm toạ độ các đỉnh của hình vuông, biết đỉnh A có tung độ dương, điểm M có tung độ âm
M
B A
Đặt cạnh hình vuông là x > 0 Xét tam giác ABM có
Trang 10TUYỂN TẬP NHỮNG BÀI TOÁN OXY HAY ễN THI THPT QUỐC GIA - Phần 2
M là trung điểm của BC C1; 2
Gọi I là tâm của hình vuông I 1;1
10
Từ đó D 2;1
Vậy A(1;4), C(1;-2) và D(-2;1)
Bài 10 (Đề thi thử THPT QG - Violet) Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, cho hỡnh thoi ABCD
cú đường chộo AC nằm trờn đường thẳng (d): x + y - 1 = 0 Điểm E(9;4) nằm trờn đường thẳng chứa cạnh AB, điểm F(-2;-5) nằm trờn đường thẳng chứa cạnh AD, AC = 2 2
Xỏc định tọa độ cỏc đỉnh của hỡnh thoi biết điểm C cú hoành độ õm
Trang 11TUYỂN TẬP NHỮNG BÀI TOÁN OXY HAY ÔN THI THPT QUỐC GIA - Phần 2
D biết 3AC = 2AB và H thuộc : 2x - 3y = 0
11
Trang 12TUYỂN TẬP NHỮNG BÀI TOÁN OXY HAY ÔN THI THPT QUỐC GIA - Phần 2
Giải
G I
M
N
B A
Trang 13TUYỂN TẬP NHỮNG BÀI TOÁN OXY HAY ÔN THI THPT QUỐC GIA - Phần 2
K N
C D
E
B A
tam giác BMK suy ra I là trung điểm MB suy ra I(1;3), bán kính
BM
phương trình đường tròn ngoại tiếp tam giác BMK là:
(x1)2 (y3)2 5
Bài 14 (Đề thi thử THPT QG - Violet) Trong mặt phẳng toạ độ Oxy, cho hình vuông
ABCD trên cạnh AD lấy điểm E , trên cạnh AB lấy điểm F sao cho AE AF Gọi
điểm H là hình chiếu vuông góc của A trên BE Tìm toạ độ
đỉnh C biết (1; 1)H , F(2;0) và điểm C thuộc đường thẳng có phương trình là
Trang 14TUYỂN TẬP NHỮNG BÀI TOÁN OXY HAY ÔN THI THPT QUỐC GIA - Phần 2
Cho hình vuông ABCD trên cạnh AD lấy điểm E, trên cạnh AB lấy điểm F sao cho AE
= AF Gọi H là hình chiếu vuông góc của A trên BE Chứng minh rằng tam giác CHF vuông tại H
M
I
F E
H
B A
Gọi M là giao điểm của AH và CD Ta có tam giác ABE và tam giác ADM
bằng nhau (Vì: AB = AD, ABE DAM , do cùng phụ với AEH ) Do đó DM = AE = AF,
suy ra BCMF là hình chữ nhật Gọi I là tâm hình chữ nhật BCMF
Trong tam giác vuông MHB ta có: 1
2
HI BM Do BM = CF nên 1
2
HI C F ,
suy ra tam giác CHF vuông tại H Đến đây từ các giả thiết toạ độ và giả thiết
tam giác CHF vuông tại H ta dễ dàng tìm được toạ độ đỉnh C
Đáp số: 1 1;
3 3
C
Trang 15TUYỂN TẬP NHỮNG BÀI TOÁN OXY HAY ÔN THI THPT QUỐC GIA - Phần 2
Bài 15 (Đề thi thử THPT QG - Violet) Trong mặt phẳng toạ độ Oxy, cho hình vuông
ABCD Điểm N(1; 2) thoả mãn 2NB NC0 và điểm (3;6)M thuộc đường thẳng chứa cạnh AD Gọi H là hình chiếu vuông góc của A xuống đường thẳng Xác định toạ độ các đỉnh của hình vuông
DN ABCD biết khoảng cách từ điểm H đến cạnh CD bằng
M D
A
Đáp số: A(-1;2), B(2;-1), C(-1;-4), D(-4;-1)
Bài 16 (Đề thi thử THPT QG - Violet) Trong mặt phẳng toạ độ Oxy, cho hình vuông
ABCD có tâm I Trung điểm cạnh AB là M(0;3), trung điểm đoạn là Tìm toạ độ các đỉnh của hình vuông, biết đỉnh
Trang 16TUYỂN TẬP NHỮNG BÀI TOÁN OXY HAY ÔN THI THPT QUỐC GIA - Phần 2
Cho hình vuông ABCD có tâm I Trung điểm AB là M, trung điểm đoạn CI là J Chứng minh rằng MJ JD
J
I H
B M
Bài 17 (Đề thi thử THPT QG - Violet) Trong mặt phẳng Oxy, cho hình thoi ABCD có
3AC BD , A nằm trên trục tung và có tung độ dương Đường tròn nội tiếp hình thoi có
Trang 17TUYỂN TẬP NHỮNG BÀI TOÁN OXY HAY ÔN THI THPT QUỐC GIA - Phần 2
Ta có tam giác AID là tam giác vuông tại I , đường cao 3
2
IH vàI D3IA suy ra độ
dài IA suy ra toạ độ A 3 ID A I và IDI A suy ra toạ độ D
Bài 18 (Đề thi thử THPT QG - Violet) Trong mặt phẳng Oxy, cho hình vuông ABCD có 11
A
là trung điểm AD, EK: 19x - 8y - 18 = 0 với E là trung điểm AB, K thuộc cạnh
CD sao cho KD = 3KC Tìm tọa độ C biết xE < 3
Giải
Trang 18TUYỂN TẬP NHỮNG BÀI TOÁN OXY HAY ÔN THI THPT QUỐC GIA - Phần 2
Bài 19.(Đề thi thử THPT QG - Violet) Trong mặt phẳng Oxy, cho hình vuông ABCD có
nhọn, A(-2;-1) Gọi H, K, E lần lượt là hình chiếu vuông góc của A trên các đường thẳng BC, BD, CD Đường tròn (C): x2 + y2 + x + 4y + 3 = 0 ngoại tiếp tam giác HKE Tìm tọa độ B, C, D biết H có hoành độ âm, C có hoành độ dương và nằm trên đường thẳng x - y - 3 = 0
Giải
18
Trang 19TUYỂN TẬP NHỮNG BÀI TOÁN OXY HAY ÔN THI THPT QUỐC GIA - Phần 2
Bài 20 (Đề thi thử THPT QG - Violet) Trong mặt phẳng Oxy, cho hình vuông ABCD có đỉnh C(-4 ;-3) và M là một điểm trên cạnh AB (M¹A,B) Gọi E, F lần lượt là hình chiếu vuông góc của A, C lên DM và J là giao của CE và BF Tìm tọa độ điểm A, biết J(2 ;3) và đỉnh B nằm trên đường thẳng
d : x - 2y - 10 = 0
Giải
19
Trang 20TUYỂN TẬP NHỮNG BÀI TOÁN OXY HAY ÔN THI THPT QUỐC GIA - Phần 2
Bài 21.(Đề thi thử THPT QG - Violet) Trong mặt phẳng Oxy, cho hình vuông ABCD có
M, N lần lượt thuộc các cạnh AB và CD sao cho AM = CN Gọi K là giao điểm của AN
và DM, H là hình chiếu vuông góc của K trên BC Giả sử đường thẳng DH có phương trình 3x - 4y - 5 = 0, đường thẳng AN cắt BC tại 23
Giải
20
Trang 21TUYỂN TẬP NHỮNG BÀI TOÁN OXY HAY ÔN THI THPT QUỐC GIA - Phần 2
Trang 22
TUYỂN TẬP NHỮNG BÀI TOÁN OXY HAY ÔN THI THPT QUỐC GIA - Phần 2
Bài 22.(Đề thi thử THPT QG - Violet) Trong mặt phẳng Oxy, cho hình vuông ABCD có
Trang 23TUYỂN TẬP NHỮNG BÀI TOÁN OXY HAY ÔN THI THPT QUỐC GIA - Phần 2
Bài 23 (Đề thi thử THPT QG - Violet) Trong mặt phẳng Oxy, cho hình vuông ABCD có
hai điểm M, N lần lượt là trung điểm của AB và BC, biết CM cắt DN tại điểm 22 11
5 5;
Gọi H là trung điểm DI, biết đường thẳng AH cắt CD tại .(Đề thi thử THPT QG - Violet)
Trong mặt phẳng Oxy, cho hình vuông ABCD có tâm 7
2;1
P Tìm tọa độ các đỉnh của hình vuông ABCD biết hoành độ A nhỏ hơn 4
Giải
23
Trang 24TUYỂN TẬP NHỮNG BÀI TOÁN OXY HAY ÔN THI THPT QUỐC GIA - Phần 2
Bài 24 (Đề thi thử THPT QG - Violet) Trong mặt phẳng , cho đường tròn (T) : x2 +
y2 - x - 9y +18 = 0 và hai điểm A(4 ;1), B(3 ;-1) Gọi C, D là hai điểm thuộc (T) sao cho ABCD là hình bình hành Viết phương trình đường thẳng CD
Oxy
Giải
24
Trang 25TUYỂN TẬP NHỮNG BÀI TOÁN OXY HAY ÔN THI THPT QUỐC GIA - Phần 2
Bài 25 (Đề thi thử THPT QG - Violet) Trong mặt phẳng O , cho hình bình hành ABCD
có diện tích bằng 4 Biết A(1 ;0), B(0 ;2) và tâm I của hình bình hành nằm trên đường thẳng y = x Tìm tọa độ các đỉnh C và D
xy
Giải
25
Trang 26TUYỂN TẬP NHỮNG BÀI TOÁN OXY HAY ÔN THI THPT QUỐC GIA - Phần 2
Bài 26.(Đề thi thử THPT QG - Violet) Trong mặt phẳng Oxy, cho hình vuông ABCD có đỉnh A(2 ;2) Biết điểm M(6 ;3) thuộc cạnh BC, điểm N(4 ;6) thuộc cạnh CD Tìm tọa độ đỉnh C
Giải
26
Trang 27TUYỂN TẬP NHỮNG BÀI TOÁN OXY HAY ÔN THI THPT QUỐC GIA - Phần 2
Bài 27.(Đề thi thử THPT QG - Violet) Trong mặt phẳng Oxy, cho hình vuông ABCD có cạnh bằng 4 5 Gọi M, N lần lượt là các điểm trên cạnh AD, AB sao cho AM = AN, điểm
Trang 28TUYỂN TẬP NHỮNG BÀI TOÁN OXY HAY ÔN THI THPT QUỐC GIA - Phần 2
Bài 28 (Đề thi thử THPT QG - Violet) Trong mặt phẳng Oxy, cho hình vuông ABCD có đỉnh B(-1 ;5) Gọi M là điểm thuộc đoạn AB thỏa mãn BM = 5AM và N thuộc đoạn CD thỏa mãn DN = 2CN Biết đường thẳng MN có phương trình x - 2y + 1 = 0 và đỉnh D thuộc đường thẳng x + y - 4 = 0 Tìm tọa độ A, C, D
Giải
28
Trang 29TUYỂN TẬP NHỮNG BÀI TOÁN OXY HAY ÔN THI THPT QUỐC GIA - Phần 2
Bài 29 (Đề thi thử THPT QG - Violet) Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, cho hình vuông ABCD có điểm M(3;2) trên đường chéo BD Từ M kẻ các đường thẳng ME và MF lần lượt vuông góc với AB tại E(3;4) vầ AD tại F(-1;2) Xác định tọa độ các đỉnh của hình vuông ABCD
Giải
Phương trình đường thẳng AB đi qua E và vuông góc với ME là: y - 4 = 0
Phương trình đường thẳng AD đi qua F và vuông góc với MF là: y + 1 = 0
A là giao điểm của AD và AB suy ra A(-1;4)
ABCD là hình vuông suy ra ME = BE = 2 và AE = MF = 4
Lấy điểm B(b;4) thuộc AB Có AE = 2EBAE 2EBB(5 ;4)
29
Trang 30TUYỂN TẬP NHỮNG BÀI TOÁN OXY HAY ÔN THI THPT QUỐC GIA - Phần 2
Phương trình đường thẳng BD đi qua M và B là: x - y - 1 = 0
D là giao điểm của AD và BD suy ra D(-1;-2) Gọi I là tâm của hình vuông suy ra I là trung điểm của BD suy ra I(2;1) C(5;-2)
Bài 30 (Đề thi thử THPT QG - Violet) Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho hình vuông ABCD có tâm I(1 ;-1) và điểm M thuộc CD sao cho MC = 2MD Đường thẳng AM
có phương trình 2x - y - 5 = 0 Tìm tọa độ đỉnh A
Giải
30
Trang 31TUYỂN TẬP NHỮNG BÀI TOÁN OXY HAY ÔN THI THPT QUỐC GIA - Phần 2
+ Ta thấy AIH vuông tại H, nên tính được AI (hoặc AH) thì sẽ có được phương trình ẩn
DC x
đều MN = ME = NE = 1 x = 2
+ Như vậy ta đã tính được cạnh hình vuông bằng 2, tìm tọa độ D
- Gọi D(a ;b), mà đề cho tọa độ M, N nên ta tính DM và DN như sau
áp dụng định lý côsin trong DPK thì sẽ tính được DK
31
Trang 32TUYỂN TẬP NHỮNG BÀI TOÁN OXY HAY ÔN THI THPT QUỐC GIA - Phần 2
Ở đây PD = AP - AD = PD2AB2 AD2 3 2 , quay trở lại để áp dụng
định lý côsin trong tam giác DPK DK DN 2 3 (1)
Bài 32 (Đề thi thử THPT QG - Violet) Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho hình
vuông ABCD có A(3 ;4) Gọi M, N là các trung điểm AD và DC, E là giao điểm BN và
CM Viết phương trình đường tròn ngoại tiếp tam giác BME, biết BN có phương trình x - 3y + 1 = 0 và điểm B có tọa độ nguyên
Giải
32
Trang 33TUYỂN TẬP NHỮNG BÀI TOÁN OXY HAY ÔN THI THPT QUỐC GIA - Phần 2
B A
Trang 34TUYỂN TẬP NHỮNG BÀI TOÁN OXY HAY ÔN THI THPT QUỐC GIA - Phần 2
Bài 33.(Đề thi thử THPT QG - Cần Thơ) Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, cho hình vuông
ABCD, đường chéo AC có phương trình: x +2y 11= 0, 9 9;
Bài 34 (Đề thi thử THPT QG - Violet) Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, cho hình thoi
ABCD có BD: x - y = 0 (d) Đường thẳng AB đi qua điểm P 1; 3 , đường thẳng CD đi qua điểm Q 2; 2 3 Tìm tọa độ các đỉnh của hình thoi biết độ dài AB = AC và điểm B
2 2
Trang 35TUYỂN TẬP NHỮNG BÀI TOÁN OXY HAY ÔN THI THPT QUỐC GIA - Phần 2
Bài 35 (Đề thi thử THPT QG -Violet) Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, cho hình bình hành
ABCD có D(-6;-6), đường trung trực (d1) của đoạn CD có phương trình là 2x + 3y + 17 =
0 và đường phân giác (d2) của góc BAC có phương trình 5x + y - 3 = 0 Tìm tọa độ các
đỉnh còn lại của hình bình hành
Giải
35