Bài 1.30 trang 37 SBT hình học 11

Đề bài

Cho hình thang \(ABCD\) có \(AB\) song song với \(CD\), \(AD=a\), \(DC=b\) còn hai đỉnh \(A\), \(B\) cố định. Gọi \(I\) là giao điểm của hai đường chéo.

a) Tìm tập hợp các điểm \(C\) khi \(D\) thay đổi.

b) Tìm tập hợp các điểm \(I\) khi \(C\) và \(D\) thay đổi như trong câu a).


Lời giải

LG câu a

Sử dụng định nghĩa: \(T_{\vec v}(M) = M' \Leftrightarrow \overrightarrow {MM'}  = \vec v\).

Dựng hình bình hành \(ADCE\). Ta có \(\vec{DC}=\vec{AE}\) không đổi.

Do \(AE=b\) không đổi, nên \(E\) cố định. Do \(AD=EC=a\) nên khi \(D\) chạy trên đường tròn \((A;a)\) thì  \(C\) chạy trên đường tròn \((E;a)\) là ảnh của \((A;a)\) qua phép tịnh tiến theo \(\vec{AE}\).

LG câu b

Phương pháp:

Sử dụng định nghĩa phép vị tự:

Cho \(I\) và \(k\ne 0\). Phép biến hình biến điểm \(M\) thành điểm \(M’\) sao cho \(\vec{IM’}=k\vec{IM}\) được gọi là phép vị tự tâm \(I\), tỉ số \(k\).

Đường thẳng qua \(I\) , song song với \(AD\) cắt \(AE\) tại \(F\).

Ta có \(\dfrac{AI}{IC}=\dfrac{AB}{CD}\)

\(\Rightarrow\dfrac{AI}{AI+IC}=\dfrac{AB}{AB+b}\)

\(\Rightarrow\dfrac{AI}{AC}=\dfrac{AB}{AB+b}\)

 \(\Rightarrow\vec{AI}=\dfrac{AB}{AB+b}\vec {AC}\)

Do đó có thể xem \(I\) là ảnh của \(C\) qua phép vị tự tâm \(A\), tỉ số \(\dfrac{AB}{AB+b}\). Vậy khi \(C\) chạy trên \((E;a)\) thì \(I\) chạy trên đường tròn là ảnh của \((E;a)\) qua phép vị tự nói trên.