Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy cho hình vuông ABCD có M là trung điểm cạnh BC, phương trình đường thẳng MD: x – y – 2 = 0 và C(3; -3). Xác định tọa độ các đỉnh A, B, D biết điểm A thuộc đường thẳng d: 3x + y – 2 = 0
Giả sử A(a; 2 – 3a) ∈ d và M(b, b - 2) ∈ MD.
Vì M là trung điểm BC nên tọa độ điểm B(2b – 3; 2b – 1)
Tọa độ điểm D (a – 2b + 6; -3a – 2b) vì =
Vì điểm D thuộc đường DM nên
(a – 2b + 6) – (-3a – 2b) – 2 = 0 ⇔ 4a + 4 = 0 ⇔ a = -1 (1)
Vì ABCD là hình vuông nên
. ⇔ (a – 2b + 3)(6 – 2b) + (-3a – 2b + 3)(-2b – 2) = 0 (2)
Thay (1) vào (2) ta suy ra được
(2 – 2b)(6 – 2b) + (-2 – 2b)(6 – 2b) = 0
⇔ b = 0 hoặc b = 3
* Với a = -1, b = 3 ta có A(-1;5 ), B(3;5), C(3; -3), D(-1; -3)
Kiểm tra thấy độ dài các cạnh AB, BC không bằng nhau nên loại trường hợp này
* Với a = -1, b = 0 ta có A(-1; 5), B(-3; -1), C(3; -3), D(5; 3)
Kiểm tra thấy độ dài các cạnh AB, BC, CD, DA bằng nhau nên nhận trường hợp này
Vậy các đỉnh cần tìm là A(-1; 5), B(-3; -1), D(5; 3)