Gọi D là điểm đối xứng A qua d \(\Rightarrow\) d là trung trực AD \(\Rightarrow CA=CD\)

Nối BD cắt d tại M

Do BD là đường thẳng và BCD là đường gấp khúc nên ta luôn có:

\(BC+CD\ge BM+MD\)

\(\Leftrightarrow CB+CA\ge BD\)

Dấu "=" xảy ra khi và chỉ khi C trùng M

\(\Rightarrow\) Độ dài CA+CB ngắn nhất khi C là giao điểm của BD và d, trong đó D là điểm đối xứng với A qua d

Do M thuộc d nên tọa độ có dạng: \(\left(2m+2;m\right)\)

\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}\overrightarrow{MA}=\left(-2m-2;1-m\right)\\\overrightarrow{MB}=\left(1-2m;4-m\right)\end{matrix}\right.\)

\(\Rightarrow\overrightarrow{MA}+2\overrightarrow{MB}=\left(-6m;9-3m\right)\)

\(\Rightarrow T=\left|\overrightarrow{MA}+2\overrightarrow{MB}\right|=\sqrt{36m^2+\left(9-3m\right)^2}=\sqrt{45m^2-54m+81}\)

\(=\sqrt{25\left(m-\dfrac{3}{5}\right)^2+\dfrac{324}{5}}\ge\sqrt{\dfrac{324}{5}}\)

Dấu "=" xảy ra khi \(m=\dfrac{3}{5}\Rightarrow M\left(\dfrac{16}{5};\dfrac{3}{5}\right)\)

b: I nằm giữa M và N

=>MI+IN=MN

=>IN=5cm

a: 

a: Phương trình hoành độ giao điểm là:

\(\dfrac{1}{4}x^2=2x-3\)

\(\Leftrightarrow x^2-8x+12=0\)

\(\Leftrightarrow\left[{}\begin{matrix}x=2\\x=6\end{matrix}\right.\)

\(\Leftrightarrow\left[{}\begin{matrix}y=1\\y=9\end{matrix}\right.\)

a, Cách 1: Gọi O’ là điểm đối xứng với O qua (Δ)

⇒ OO’ ⊥ Δ tại trung điểm I của OO’.

+ (Δ) nhận  là một vtpt ⇒ (Δ) nhận  là một vtcp

OO’ ⊥ Δ ⇒ OO’ nhận  là một vtpt. Mà O(0, 0) ∈ OO’

⇒ Phương trình đường thẳng OO’: x + y = 0.

+ I là giao OO’ và Δ nên tọa độ của I là nghiệm của hệ phương trình:

Cách 2: Gọi O’(x, y) là điểm đối xứng với O qua Δ.

+ Trung điểm I của OO’ là 

+ (Δ) nhận  là một vtpt ⇒ (Δ) nhận  là một vtcp.

Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình

Vậy O’(–2; 2).

b)

+ Vì O và A nằm cùng một nửa mặt phẳng bờ là đường thẳng Δ nên đoạn thẳng OA không cắt Δ.

O’ và A thuộc hai nửa mặt phẳng khác nhau bờ là đường thẳng Δ nên O’A cắt Δ.

Do O’ đối xứng với O qua đường thẳng ∆ nên ∆ là đường trung trực của đoạn thẳng OO’, với mọi M ∈ Δ ta có MO = MO’.

Độ dài đường gấp khúc OMA bằng OM + MA = O’M + MA ≥ O’A.

⇒ O’M + MA ngắn nhất khi O’M + MA = O’A ⇔ M là giao điểm của O’A và Δ.

⇒ O’A nhận  là một vtcp

⇒ O’A nhận  là một vtpt. Mà A(2; 0) ∈ O’A

⇒ Phương trình đường thẳng O’A : 1(x - 2) + 2(y - 0)= 0 hay x + 2y – 2 = 0.

M là giao điểm của O’A và Δ nên tọa độ điểm M là nghiệm của hệ :

Vậy điểm M cần tìm là 

Trước hết ta thấy O, A nằm trên cùng một mặt phẳng bờ \(\Delta\).

Qua A kẻ đường thẳng d vuông góc với \(\Delta\) tại H.

Đường thẳng d có phương trình: \(x+y-2=0\)

\(\Rightarrow H\) có tọa độ là nghiệm hệ \(\left\{{}\begin{matrix}x-y+2=0\\x+y-2=0\end{matrix}\right.\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=0\\y=2\end{matrix}\right.\Rightarrow H=\left(0;2\right)\)

Gọi A' là điểm đối xứng với A qua d

\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}x_{A'}=2x_H-x_A=-2\\y_{A'}=2y_H-y_A=4\end{matrix}\right.\Rightarrow A'=\left(-2;4\right)\)

\(\Rightarrow OA'=2\sqrt{5}\)

Phương trình đường thẳng OA': \(2x+y=0\)

Khi đó: \(OM+MA=OM+MA'\ge OA'=2\sqrt{5}\)

\(min=2\sqrt{5}\Leftrightarrow M\) là giao điểm của \(\Delta\) và OA'

\(\Leftrightarrow M\) có tọa độ là nghiệm hệ \(\left\{{}\begin{matrix}x-y+2=0\\2x+y=0\end{matrix}\right.\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=-\dfrac{2}{3}\\y=\dfrac{4}{3}\end{matrix}\right.\Rightarrow M=\left(-\dfrac{2}{3};\dfrac{4}{3}\right)\)

Lời giải:

Vì $M$ thuộc $\Delta$ nên $M$ có tọa độ $(a-2,a)$

Độ dài đường gấp khúc $OMA$ là:

$OM+MA=\sqrt{a^2+(a-2)^2}+\sqrt{(a-4)^2+a^2}$

$=\sqrt{2}.(\sqrt{(a-1)^2+1}+\sqrt{(2-a)^2+2^2})$

$\geq \sqrt{2}.\sqrt{(a-1+2-a)^2+(1+2)^2}$ (theo BĐT Mincopxky)

$=2\sqrt{5}$

Vậy $OMA$ min bằng $2\sqrt{5}$. Giá trị này đạt tại $a=\frac{4}{3}$

Vậy $M(\frac{-2}{3},\frac{4}{3})$