Chương 1 PHƯƠNG PHÁP TỌA ĐỘ TRONG MẶT PHẲNGHỆ TỌA ĐỘ.. dTâm của đường tròn nội tiếp tam giác giao các phân giác trong của các góc của tam giác: Tâm K của đường tròn nội tiếp D ABC tìm đ
Trang 1Chương 1 PHƯƠNG PHÁP TỌA ĐỘ TRONG MẶT PHẲNG
HỆ TỌA ĐỘ TỌA ĐỘ CỦA VECTƠ VÀ CỦA ĐIỂM :
1 Hệ tọa độ : Hai trục tọa độ x’Ox và y’Oy vuông góc nhau tạo
nên hệ trục tọa độ Đêcac Oxy: O là gốc tọa độ; x’Ox là trục
hoành và y’Oy là trục tung.Trong đó:
i = (1; 0) và j = (0;1) là các vectơ đơn vị trên các trục.Ta có:
i =j =1 và
i j =0
2 Tọa độ của vectơ :
u = (x ; y) Û u = x.i + y.j
3 Tọa độ của điểm :
OM = (x ; y) Û M(x ; y) x: hoành độ và y: tung độ của điểm M
4 Các kết quả : Trong hệ tọa độ Oxy cho A(xA; yA), B(xB; yB) và
các vectơ
a =(a1; a2) và
b = (b1 ; b2) Ta có:
a)
a± b = ( a1 ± b1; a2 ± b2)
a
k = (ka1 ; ka2) (k là số thực)
c) Tích vô hướng:
a b = a1 b1 + a2 b2.
Hệ quả:
1 | a | = a 12 a22
2
2 1
2 2
2
1
2 2 1 1
b b a a
b.
a b.
a )b
,a
cos(
3
a ^ b Û a1 b1 + a2 b2 = 0
d)
a =b Û
2 2
1 1
b a
b a
e)
Û
0 b a b a b
b
a a
a
b a
b a
k b : R k
1 2 2 1 2
1
2 1
2 2 1
1
f) Tọa độ của vectơ:AB =(x BxA;yByA)
A B
2 A
B- x ) (y - y ) (x
| AB |
h) Điểm M chia AB theo tỉ số k ( k¹1) Û
MA = k.MB Khi đó tọa độ của M tính bởi:
k 1
kx x
M
k
1
ky
y
M
M là trung điểm AB ta có:
2
x x
M
2
y y
M
5 Kiến thức về tam giác : Cho A(xA;yA),B(xB; yB) và C(xC; yC)
a) Trọïng tâm của tam giác (giao các đường trung tuyến):
G là trọng tâm D ABC:
3
x x x
G
3
y y y
G
b) Trực tâm của tam giác (giao các đường cao):
^
^ Û
CA BH
BC AH
tâm trực là H
Û
0 CA BH
0 BC AH
c) Tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ( giao của các trung trực):
I(a;b) là tâm của (ABC) Û AI = BI = CI = R (bán kính của (ABC)).Giải hệ AI2=BI2 và BI2=CI2 Þ Tọa độ của I
d)Tâm của đường tròn nội tiếp tam giác (giao các phân giác trong của các góc của tam giác):
Tâm K của đường tròn nội tiếp D ABC tìm được khi thực hiện hai lần công thức điểm chia đoạn theo
tỉ số k:
Vì k 1
AC AB DC
DB
nên D chia BC theo tỉ số
k1 ÞTọa độ của D
BD
BA KD
KA
nên K
chia AD theo tỉ số k2 Þ Tọa độ của K
e) Diện tích tam giác:
S= aha 2
1
2
1
2 1
2
1
2
1
2 1
S=
R 4
abc
= pr = p(p a)(p b)(p c)
S= AB2.AC2 (AB.AC)2 2
2
, trong đó: det(
AB,
AC) = 1 2
b b
a a
=a1b2a2b1
với
AB=(a1; a2) và
AC= (b1 ; b2)
PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG THẲNG :
1) Định nghĩa : Cho các vectơ
u và
nkhác vectơ
0
u là 1 vectơ chỉ phương của đường thẳng D khi u nằm trên 1
đường thẳng song song hoặc trùng với D Mọi vectơ chỉ phương của D đều có dạng k.
u ( k ¹ 0)
n là 1 vectơ pháp tuyến của đường thẳng D khi n nằm trên
1 đường thẳng vuông góc với D Mọi vectơ pháp tuyến của D đều có dạng k.
n ( k ¹ 0)
Một đường thẳng D hoàn toàn xác định khi biết M0D và 1 vectơ chỉ phương
u hoặc 1 vectơ pháp tuyến
n của D
Trang 1
Trang 22) Phương trình tổng quát của đường thẳng:
a) Định lý: Phương trình tổng quát của đường thẳng D có dạng:
Ax+By+C = 0 với A2+B2 ¹ 0
Chú ý: D có vectơ pháp tuyến
n= (A;B) và có vectơ chỉ phương
u= (B; A) hoặc
u= ( B; A)
b) Hệ quả: Phương trình đường thẳng D đi qua M0(x0 ; y0) và có vectơ pháp tuyến
n= (A;B) là:
A(xx0) + B(yy0) = 0 với A2+B2 ¹ 0
3) Phương trình tham số chính tắc của đường thẳng:
a) Phương trình tham số của đường thẳng: Phương trình tham số
của đường thẳng D đi qua M0(x0 ; y0) và có vectơ chỉ phương
u
=(a; b) là:
bt y
y
at x
x
0 0
với a2+b2 ¹ 0, tR
b) Phương trình chính tắc của đường thẳng: Phương trình chính
tắc của đường thẳng D đi qua M0(x0 ; y0) và có vectơ chỉ phương
u=(a; b) là:
b
y y a
x
(a2+b2 ¹ 0)
VỊ TRÍ TƯƠNG ĐỐI CỦA 2 ĐƯỜNG THẲNG CHÙM ĐƯỜNG THẲNG :
1) Vị trí tương đối của hai đường thẳng: Cho 2 đường thẳng
D1:A1x+B1y+C1 = 0 (1) và D2:A2x+B2y+C2=0 (2) ( 2
1
2
1 B
A ¹0 và A 22 B22¹ 0) Giải hệ gồm (1) và (2) ta có kết quả sau:
Hệ có duy nhất nghiệm ÛA1B2A2B1¹0ÛD1và D2 cắt nhau
Hệ vô nghiệm ÛA1B2A2B1=0 và B1C2B2C1¹0Û D1 //ø D2
Hệ có vô số nghiệm
ÛA1B2A2B1=B1C2 B2C1=C1A2C2A1= 0Û D1 D2
2)
Chùm đường thẳng : Hai hoặc nhiều đường thẳng cùng đi qua một điểm I, tạo nên chùm đường thẳng có tâm I Nếu
D1:A1x+B1y+C1=0 và D2:A2x+B2y+C2=0 cắt nhau tại I (A1B2 ¹A2B1) thì phương trình của chùm đường thẳng tâm I là: m(A1x+B1y+C1 )+ n(A2x+B2y+C2) = 0 (với m2+n2 ¹ 0)
GÓC GIỮA HAI ĐƯỜNG THẲNG KHOẢNG CÁCH TỪ MỘT ĐIỂM ĐẾN MỘT ĐƯỜNG THẲNG :
1.
Góc giữa hai đường thẳng :
Cho 2 đường thẳng D1:A1x+B1y+C1=0 và D2:A2x+B2y+C2 =0 Nếu gọi (00 900) là góc giữa D1 và D2 thì:
2 2
2 2
2 1
2 1
2 1 2 1
B A B A
B B A A cos
Hệ quả: D ^ D Û AA+ BB = 0
Trang 32 Khoảng cách từ một điểm đến một đường thẳng:
a)Công thức: Khoảng cách từ M(x0;y0) đến D:Ax+By+C=0 là:
2 2 0 0
B A
C By Ax ) , M ( d
D (A2+B2¹0)
b) Hệ quả: Nếu D1 : A1x+B1y+C1=0 và D2 : A2x+B2y+C2 = 0 cắt
nhau tại I (A1B2 ¹A2B1) thì phương trình các phân giác tạo bởi
2
2 2
2 2 2 2
1
2 1
1 1 1
B A
C y B x A B
A
C y B x A
±
ĐƯỜNG TRÒN :
1.Phương trình của đường tròn:
a) Phương trình đường tròn (C) tâm I(a;b) bán kính R có dạng:
(xa)2+(yb)2=R2
b) Phương trình đường tròn tâm O bán kính R :
x2+y2 = R2
c) Phương trình x2+y2+2Ax+2By+C = 0 với A2+B2C>0 là
phương trình của một đường tròn (C) có tâm I(A;B) và bán kính
2.Phương tích của một điểm đối với một đường tròn:
Cho (C) : F(x,y) = x2+y2+2Ax+2By+C = 0 Phương tích của một
điểm M(x0 ; y0) đối với (C) là:
P M/(C)= F(x0,y0) =x y2 2Ax0 2By0 C
0
2
3.Trục đẳng phương của hai đường tròn khác tâm:
a) Tập hợp các điểm có cùng phương tích đối với 2 đường tròn
khác tâm (C1) và (C2) là một đường thẳng d vuông góc với
đường thẳng nối 2 tâm I1 và I2 của (C1) và (C2) và gọi là trục
đẳng phương của (C1) và (C2)
b) Cho hai đường tròn: (C1):F1(x,y)=x2+y2+2A1x+2B1y+C1=0 và
(C2):F2(x,y)=x2+y2+2A2x+2B2y+C2=0 khác tâm, phương trình
của trục đẳng phương của (C1) và(C2) là:
F1(x,y)= F2(x,y)Û 2(A1 A2)x+2(B1 B2)y+C1 C2 = 0
4 Tiếp tuyến của 1 đường tròn :
Cho (C):F(x;y)=(xa)2+(yb)2R2=0 và điểm M(x0;y0), để viết
phương trình tiếp tuyến của (C) đi qua M ta tìm phương tích của
M đối với (C):
Nếu P M/(C) < 0 thì M nằm trong (C), qua M không kẻ được
tiếp tuyến nào với (C)
Nếu P M/(C) = 0 thì M thuộc (C), qua M kẻ được một tiếp
tuyến với (C) và tiếp tuyến này đi qua M có vectơ pháp tuyến
IM= (x0a; y0b)
Nếu P M/(C) > 0 thì M nằm ngoài (C), qua M ta kẻ được 2
tiếp tuyến với (C), phương trình các tiếp tuyến này thực hiện
như sau:
Gọi D là đường thẳng qua M và có vectơ pháp tuyến
n
=(A;B)ÞD: A(xx0)+B(yy0) = 0 (1) với A2+B2 ¹0
D tiếp xúc (C)Û d(I,D)=
2
A
C Bb Aa
=R với C=(Ax0+By0) Bình phương 2 vế, chọn hai cặp A, B thỏa phương trình này và thay vào (1) để có hai phương trình tiếp tuyến của (C) đi qua M
ElÍP :
1)Định nghĩa : Tập hợp các điểm M của mặt phẳng sao cho
MF 1 +MF 2 =2a (2a không đổi và a> c> 0) là một đường elíp
F1,F2: cố định là hai tiêu điểm và F1F2=2c là tiêu cự của elíp
MF1, MF2: là các bán kính qua tiêu
2) Phương trình chính tắc của elíp: 1
b
y a
x
2
2 2
2
với b2 = a2 c2
3) Tính chất và hình dạng của elíp::
1 b
y a
x
2
2 2
2
(a> b > 0)
Trục đối xứng Ox (chứa trục lớn);
Oy (chứa trục bé).Tâm đối xứng O
Đỉnh: A1(a;0), A2(a;0), B1(0;b) và
B2(0; b) Độ dài trục lớn là 2a và độ dài trục bé là 2b
Tiêu điểm: F1(c; 0), F2( c; 0)
Nội tiếp trong hình chữ nhật cơ sở PQRS có kích thước 2a và 2b với
b2 = a2 c2
.
Tâm sai:
a
b a a
c
e 2 2 < 1
Hai đường chuẩn: x=
c
a e
±
±
M(x;y)(E): MF): MF1 = a+ ex và MF2 = aex
4) Tiếp tuyến của elíp (E): MF): 1
b
y a
x
2
2 2
2
Tại M0(x0;y0)(E): MF) có phương trình: 1
b
y
y a
x x
2
0 2 0
Đi qua M(x1; y1) là D:A(xx1)+B(yy1)=0 với điều kiện:
D tiếp xúc (E): MF)ÛA2a2+B2b2 =C2 A2+B2 ¹0,C=(Ax1+By1)¹0
HYPEBOL :
1.Định nghĩa : Tập hợp các điểm M của mặt phẳng sao cho
MF1 MF 2=2a (2a không đổi và c > a> 0) là một Hypebol
F1, F2 : cố định là 2 tiêu điểm và F1F2=2c là tiêu cự
MF, MF: là các bán kính qua tiêu
2.Phương trình chính tắc của hypebol: 1
b
y a
x
2
2 2
2
b2 = c2 a2 Trang 2
Trang 43) Tính chất và hình dạng của hypebol (H):
1 b
y
a
x
2
2 2
2
Trục đối xứng Ox (trục thực)
Oy (trục ảo) Tâm đối xứng O
Đỉnh:A1(a;0),A2(a;0).Độ dài trục thực:2a và độ dài trục ảo:2b
Tiêu điểm F1(c; 0), F2( c; 0)
Hai tiệm cận: y= ±
a
b x
Hình chữ nhật cơ sở PQRS có kích thước 2a, 2b với b2= c2 a2
.
Tâm sai:
a
b a a
c
e 2 2 > 1
Hai đường chuẩn: x=
c
a e
±
±
Độ dài các bán kính qua tiêu của M(x;y)(H):
* MF1= ex + a và MF2= exa khi x > 0
* MF1= exa và MF2=ex+ a khi x < 0
4) Tiếp tuyến của hypebol (H): 1
b
y a
x
2
2 2
2
Tại M0(x0; y0) (H) có phương trình: 1
b
y
y a
x x
2
0 2 0
Đi qua M(x1; y1) là D: A(xx1)+B(yy1) = 0 với điều kiện:
D tiếp xúc (H) Û A2a2 B2b2 = C2 A2+B2¹0,C=(Ax1+By1)¹0
PARABOL :
1) Định nghĩa :
Parabol là tập hợp các điểm M của mặt phẳng cách đều 1 đường
thẳng D cố định và 1 điểm F cố định không thuộc D.
D: đường chuẩn; F: tiêu điểm và d(F, D) = p > 0 là tham số tiêu
2) Phương trình chính tắc của Parabol : y2 2px
3) Hình dạng của Parabol (P) :
2px
y2
Trục Ox, đỉnh O.Tiêu điểm F(
2
p ;
0)
Đường chuẩn D: x =
2
p
M(x;y)(P): MF = x+
2
p
với x 0
4) Tiếp tuyến của parabol (P): y 2 =2px:
Tại M0(x0; y0) (P):y2=2px có phương trình: y0y = p(x0+x)
Đi qua M(x; y) là D: A(xx)+B(yy) = 0 với điều kiện:
D tiếp xúc (P) Û pB2 = 2AC A2+B2 ¹0 và C=(Ax1+By1)¹0
Tài liệu dành cho học sinh 12 – HK1