Trong mặt phẳng Oxy, cho hình thoi ABCD có đường chéo AC: x + y – 1 = 0. Điểm M(4; 9) nằm đường thẳng chứa cạnh AB, điểm N(-5; -2) nằm đường thẳng chứa cạnh AD. Biết AC = 2√2. Xác định tọa độ đỉnh C của hình thoi ABCD.
= (1;1) là 1 vecto pháp tuyến của AC.
Lấy M’ là điểm đối xứng của M qua AC. Do MM’ ⊥ AC => MM' nhận làm 1 vecto chỉ phương.
=> MM' đi qua M và nhận = (1; -1) là 1 vecto pháp tuyến.
Phương trình đường thẳng MM’ là: 1(x – 4) – 1(y – 9) = 0 ⇔ x – y + 5 = 0
Gọi H = MM’ ∩ AC thì tọa độ H là nghiệm của hệ:
⇔ H(-2; 3)
Do H là trung điểm của MM’ => M’(-8; -3)
Do ACBD là hình thoi nên M’ ∈ AD.
Mà N ∈ AD nên đường AD nhận = (3; 1) là 1 vecto chỉ phương
=> = (1; -3) là 1 vecto pháp tuyến của AD.
Phương trình đường thẳng AD: 1(x + 8) – 3(y + 3) = 0 ⇔ x – 3y – 1 = 0.
Mà A = AC ∩ AD nên tọa độ A là nghiệm của hệ:
=> x= 1; y = 0 => A(1; 0)
Giả sử C(c, 1 – c) ∈ AC, theo giả thiết ta có AC = 2√2 ⇔ AC2 = 8
⇔ (c – 1)2 + (1 – c)2 = 8 ⇔ (c – 1)2 = 4 ⇔ c = 3 hoặc c = -1
Vậy có 2 điểm C thỏa mãn đề bài là (3; -2) hoặc (-1; 2).