Trong mặt phẳng Oxy cho đường thẳng d: y – 3 = 0 và A(1;1). Tìm điểm C trên trục hoành và điểm B trên d sao cho ∆ABC đều.
Trước hết ta có thể giả sử đã tìm được B, C theo yêu cầu bài toán , trong đó C có hoành độ dương, tức là giả sử ∆ABC đã dựng được.
Giả sử đường tròn ngoại tiếp ∆ABC cắt trục Ox ở E => = 1200
=>đường thẳng AE có hệ số góc: k = -√3 = tan1200
=>đường thẳng AE có phương trình:
y -1 = -√3(x – 1) ⇔ y = -√3x + √3 + 1.
Vì E = EA ∩ Ox =>E( ; 0)
Lại có = = 600 ( góc nội tiếp chắn cung AB = BC).
Đường thẳng EB tạo với Ox góc 600
=>hệ số góc của EB là tan600 = √3=>phương trình EB : y = √3(x - ) ⇔ y =√3x - √3 – 1
Do B = EB∩d nên tọa độ của B là nghiệm của hệ phương trình: =>B(; 3)
Giả sử C(x0;0), ta có:
CA = CB ⇔ CA2 = CB2 ⇔ (xC – 1)2 + 1 = ( xC - )2 + 9
⇔ xC =
Vậy ta có ∆ABC đều A(1;1); B( ; 3); C( ; 0)
Mặt khác, nếu ta lấy đối xứng B,C qua đường thẳng ∆ : x = 1
( đường thẳng qua A, song song Oy) thì ta được: B’,C’ có tung độ bằng tung độ B,C:
B’( ; 3); C’ ( ; 0)
(' ; )
Kết luận : Có hai tam giác thỏa mãn yêu cầu bài toán với các đỉnh là: A(1;1);
B( ; 3); C( ; 0)
Hoặc A(1;1), B’( ; 3); C’ ( ; 0)