Trong mặt phẳng tọa độ $Oxy$, cho hình bình hành $ABCD$, đỉnh $A\left(1 ; -2\right)$, $BD:\left\{\begin{aligned}&{x=4+t} \\ &{y=-4-2t} \end{aligned}\right.$, $t\in \mathbb{R}$ và $H\left(\dfrac{133}{37} ; -\dfrac{58}{37} \right)$ là hình chiếu của $A$ trên $CD$.
1. Lập phương trình các đường thẳng $CD , AB$.
2. Xác định tọa độ các đỉnh $D ,C, B$.
3. Xác định vị trí điểm $M\in BD$ sao cho $MA^{2} +MB^{2} +MC^{2} +MD^{2}$ đạt giá trị bé nhất.
1. \(\overrightarrow{AH}\left(\frac{96}{37};\frac{16}{37}\right)\). AB và CD cùng vuông góc với AH => AB,CD có VTPT cùng phương với vt AH
Đường thẳng AB: đi qua A(1;-2), VTPT (6;1) => \(AB:6\left(x-1\right)+\left(y+2\right)=0\Leftrightarrow6x+y-4=0\)
Đường thẳng CD: đi qua H(133/37;-58/37), VTPT (6;1)
=> \(CD:6\left(x-\frac{133}{37}\right)+\left(y+\frac{58}{37}\right)=0\Leftrightarrow6x+y-20=0\)
2. Xét hệ \(\hept{\begin{cases}2x+y=4\\6x+y=4\end{cases}\Leftrightarrow\hept{\begin{cases}x=0\\y=4\end{cases}\Rightarrow}B\left(0;4\right)}\)
\(\hept{\begin{cases}2x+y=4\\6x+y=20\end{cases}\Leftrightarrow\hept{\begin{cases}x=4\\y=-4\end{cases}\Rightarrow}D\left(4;-4\right)}\)
BD và AC có trung điểm là \(I\left(2;0\right)\), suy ra \(C\left(3;2\right)\).
3. Ta có: \(MA^2+MC^2=2MI^2+\frac{AC^2}{2};MB^2+MD^2=2MI^2+\frac{BD^2}{2}\)
\(\Rightarrow MA^2+MB^2+MC^2+MD^2=4MI^2+\frac{AC^2+BD^2}{2}\ge\frac{AC^2+BD^2}{2}\)(không đổi)
Vậy biểu thức đạt Min khi M trùng với I(3;2).
1. →AH(9637 ;1637 ). AB và CD cùng vuông góc với AH => AB,CD có VTPT cùng phương với vt AH
Đường thẳng AB: đi qua A(1;-2), VTPT (6;1) => AB:6(x−1)+(y+2)=0⇔6x+y−4=0
Đường thẳng CD: đi qua H(133/37;-58/37), VTPT (6;1)
=> CD:6(x−13337 )+(y+5837 )=0⇔6x+y−20=0
2. Xét hệ {
| 2x+y=4 |
| 6x+y=4 |
⇔{
| x=0 |
| y=4 |
⇒B(0;4)
{
| 2x+y=4 |
| 6x+y=20 |
⇔{
| x=4 |
| y=−4 |
⇒D(4;−4)
BD và AC có trung điểm là I(2;0), suy ra C(3;2).
3. Ta có: MA2+MC2=2MI2+AC22 ;MB2+MD2=2MI2+BD22
⇒MA2+MB2+MC2+MD2=4MI2+AC2+BD22 ≥AC2+BD22 (không đổi)
Vậy biểu thức đạt Min khi M trùng với I(3;2).
