Tài Liệu Ôn Thi

RÈN LUYỆN KĨ NĂNG

TƯ DUY VÀ PHÂN TÍCH

GIẢI TOÁN TỌA ĐỘ OXY
•
•
•
•

Dành cho học sinh lớp 10, 11, 12.
Ôn luyện thi THPT Quốc gia.
Tổng hợp các kiến thức cơ bản.
Bài tập rèn luyện và nâng cao.


LỜI NÓI ĐẦU
Bộ tài liệu này được chia làm hai chương:
Chương 1. KỸ THUẬT VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN
1. Lý thuyết cơ bản
2. Bài tập vận dụng
Chương 2. TUYỂN CHỌN CÁC BÀI TOÁN ĐIỂN HÌNH
Là chương bao gồm những bài toán được tuyển chọn, phân chia theo các dạng toán. Mỗi bài toán trước
khi trình bày đều có phân tích và định hướng để bạn đọc tiếp cận và nâng cao tư duy, rèn luyện kĩ năng.
Hi vọng bộ tài liệu này sẽ giúp ích được nhiều cho các bạn.

TPHCM, năm 2016.




a2 x + b 2 y + c 2 = 0
- Nếu hệ (1) có nghiệm duy nhất (x0 ; y0 ) thì ∆1 và ∆2 cắt nhau tại A(x0 ; y0 ).
- Nếu hệ (1) có vô số nghiệm thì hai đường thẳng ∆1 và ∆2 trùng nhau.
- Nếu hệ (1) thì hai đường thẳng ∆1 và ∆2 trùng nhau.
Phương trình đường tròn.

• Đường tròn (C) tâm I(a;b) bán kính R>0 có phương trình (x − a)2 + (y − b)2 = R2 .
• Cho đường thẳng ∆ : Ax + By + C = 0 và đường tròn (C):(x − a)2 + (y − b)2 = R2 .

Học Chắc Chắn Đỗ

3


Tài liệu Oxy

Tọa độ giao điểm của ∆ và (C) là nghiệm của hệ phương trình:



(x − a)2 + (y − b)2 = R2
(2)


Ax + By + C = 0
- Nếu hệ (2) có hai nghiệm phân biệt thì ∆ cắt (C) tại hai điểm khác nhau .
- Nếu hệ (2) vô nghiệm thì ∆ không cắt (C).
- Nếu hệ (2) có nghiệm kép thì ∆ tiếp xúc với (C).
2. Sự tương giao của hai đường thẳng trong bài toán tìm tọa độ điểm.

⇒ B(−3; 1)


3x − 4y = −13
Từ M

Vậy tọa độ các đỉnh của tam giác ABC là A(0;2), B(-3;1), C(3;-2) .
Học Chắc Chắn Đỗ

4


Tài liệu Oxy

Bài 2. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy cho tam giác ABC có đỉnh A(4;-1) phương trình đường
cao và trung tuyến kẻ từ đỉnh B lần lượt là 2x − 3y + 12 = 0 và 2x + 3y = 0. Xác định tọa độ các
đỉnh còn lại của tam giác ABC.
Định hướng:
- Tọa độ điểm B= BH ∩ BM .
- Viết phương trình đường thẳng AC đi qua A và vuông góc với BH⇒ Tọa độ M = AC ∩ BC ⇒ C
Lời giải

Gọi BH, BM lần lượt là đường cao
và trung tuyến kẻ từ B.


2x − 3y + 12 = 0
⇒ B(-3;2)
Tọa độ điểm B là nghiệm của hệ


-Viết được phương trình đường thẳng AC đi qua A, C.
Lời giải

Gọi AN, AH lần lượt là đường trung tuyến và đường
cao kẻ từ A.



7x − 2y − 3 = 0
Tọa độ điểm A là nghiệm của hệ phương trình


6x − y − 4 = 0

⇒ A(1; 2)

Từ M là trung điểm của AB ⇒ B(3;-2)
Đường thẳng BC đi qua B và vuông góc với
 AH nên có phương trình x + 6y + 9 = 0


7x − 2y − 3 = 0
3
Tọa độ N là nghiệm của hệ phương trình
⇒ N 0; −

2

x + 6y + 9 = 0
Từ N là trung điểm BC ⇒ C(−3; −1). Khi đó ta có phương trình đường thẳng AC : 3x − 4y + 5 = 0

6


Tài liệu Oxy

Tọa độ trung điểm M của BC là nghiệm của hệ




2x + y = 3

⇒ M (2; −1)



x − 2y − 4 = 0
Từ đó suy ra tọa độ điểm C(4;0) Từ




3xG = xA + xB + xC

⇒ A(0; 3)



3yG = yA + yB + yC
Vậy A(0;3), B(0;-2), C(4;0).


−
u = (1; −1)

⇒ B(0; −1)

BC

Phương trình đường thẳng qua M và song song với BC có phương trình ∆ : x + y − 3 = 0

Học Chắc Chắn Đỗ

7


Tài liệu Oxy

Tọa độ giao điểm N=BH ∩ ∆ là nghiệm của hệ




x + y − 3 = 0


x − 2y − 2 = 0

⇒N

8 1


2x + y = −
3 ⇒ A 4 ; − 11
Tọa độ điểm A là nghiệm của hệ phương trình

9
9
x − y = 5

3
4 11
2 5
Vậy A
;−
, B(0; −1), C
;−
9
9
3 3
Trung điểm BC là I

Bài 6. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho tam giác ABC cân tại A. Biết phương trình các
đường thẳng AB,BC lần lượt là x − 7y + 14 = 0 và 2x + y − 2 = 0. Viết phương trình các cạnh AC,
biết đường thẳng AC đi qua M(4;0)
Định hướng
- Tìm B = AB ∩ BC. Viết phương trình MN, AH.
- Tìm N = M N ∩ AB ⇒ I. Viết phương trình AI.
- Tìm H = AI ∩ BC ⇒ C. Viết được phương trình AC.
Lời giải



⇒N

14 12
;
5 5

Đường thẳng AH đi qua I và vuông góc với BC
nên có phương trình x − 2y − 1 = 0


x − 2y − 1 = 0
⇒ H(1; 0)
Tọa độ điểm H là nghiệm của hệ phương trình


2x + y − 2 = 0
Từ đó suy ra tọa độ điểm C(2;-2) và phương trình đường thẳng AC: x-y-4=0

Bài 7. Trong mặt phẳng Oxy, cho tam giác ABC có A thuộc đường thẳng d : x − 4y − 2 = 0. Đường
thẳng BC song song với d, phương trình đường cao BH : x + y + 3 = 0. Trung điểm AC là M(1;1).
Viết phương trình các cạnh của tam giác ABC.
Định hướng:
- Biết đường cao BH và trung điểm M của AC ta viết ngay được đường thẳng AC. Xác định được tọa độ
của A là giao của AC và d. Từ đó sử dụng tính chất trung điểm ta xác định được tọa độ điểm C. Vận
dụng quan hệ song song của d và BC ta viết được phương trình BC. Từ đó xác định được tọa độ điểm B
là giao của BH và BC. Tiếp theo ta dễ dàng viết được phương trình AB khi biết tọa độ hai điểm A và B.
Lời giải
→
+ AC đi qua M và vuông góc với BH nên nhận vectơ chỉ phương −

+ BC đi qua C song song với d nên BC : x − 4y − 8 = 0
M là trung điểm của AC nên C

B la giao của BH và BC nên tọa độ điểm B là nghiệm của hệ






x+y+3=0
⇒ B(−4; 1)



x − 4y + 8 = 0
+ AB đi qua các điểm A và B nên có phương trình AB : x + 2y + 2 = 0.
Vậy AC:x-y=0, AB: x+2y+2=0, BC: x-4y+8=0

Bài 8. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho hình chữ nhật ABCD, đường thẳng BC có phương
trình x + y − 4 = 0, điểm M(-1;-1) là trung điểm của AD. Xác định tọa độ các đỉnh hình chữ nhật
biết đường thẳng AB đi qua E(-1;1).
Định hướng
- Viết phương trình AB đi qua E và vuông góc với BC. ⇒ B = AB ∩ BC.
- Viết phương trình AD đi qua M và vuông góc với AB. ⇒ A = AB ∩ AD ⇒ B ⇒ C.
Lời giải

Học Chắc Chắn Đỗ

10


x − y = 2
Vậy A(0;2), B(1;3), C(3;1), D(0;-2)

1
;0 .
2
Xác định tọa độ các đỉnh còn lại của hình chữ nhật ABCD biết đường thẳng BC đi qua M(4;-3).

Bài 9. Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, cho hình chữ nhật ABCD có đỉnh A(-1;2) và tâm I

Định hướng:
- Tìm tọa độ điểm C đối xứng với A qua I. Viết phương trình BC đi qua C và M.
- Viết phương trình AB đi qua A và vuông góc BC ⇒ B = AB ∩ BC ⇒ D.
Lời giải

Do I là trung điểm BC ⇒ tọa độ điểm C(2;-2)
Phương trình đường thẳng BC: x + 2y + 2 = 0
Đường thẳng AB đi qua A và vuông góc với BCnên AB : 2x − y + 4 = 0


x + 2y + 2 = 0
Tọa độ điểm B là nghiệm của hệ phương trình
⇒ B(−2; 0)


2x − y + 4 = 0
Từ I là trung điểm của BD ⇒ Tọa độ điểm D(3;0)
Vậy B(-2;0), C(2;-2), D(3;0)


 nên có phương trình x + y − 3 = 0


x − y + 5 = 0
⇒ B(−1; 4)
Tọa độ điểm B là nghiệm của hệ phương trình


x + y − 3 = 0
Từ M là trung điểm BC ⇒ tọa độ điểm C(4;-1)
Từ O là trung điểm của AD và BC ⇒ A(-4;1) và D(1;-4)
Vậy A(-4;1), B(-1;4), C(4;-1), D(1;-4)

Bài 11. Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, cho hình chữ nhật ABCD. Điểm N(3;2) là trung điểm BC,
các điểm M(-2;2) và P(2;-1) lần lượt nằm trên cạnh AB và DC sao cho AM=CP. Xác định tọa độ
các đỉnh.
Định hướng:
- Chứng minh AMCP là hình bình hành nên I = M P ∩ AC là tâm hình chữ nhật. Tìm tọa độ I.
- Viết phương trình AB,BC,CD ⇒ B và C.
Học Chắc Chắn Đỗ

12


Tài liệu Oxy

- Kết hợp với I suy ra tọa độ hai đỉnh A và D.
Lời giải

Ta có

x − 2y = 4
Tọa độ điểm C là nghiệm của hệ phương trình
⇒ C(4; 0)


2x + y = 8
Từ I là giao điểm của hai đường chéo, suy ra A(-4;1) và D(-2;-3)
Vậy A(-4;1), B(2;4), C(4;0), D(-2;-3)

ˆ = Cˆ = 900 . Phương
Bài 12. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy cho hình thang vuông ABCD có B
trình các đường thẳng AC và DC lần lượt là x + 2y = 0, x − y − 3 = 0. Xác định tọa độ các đỉnh của
3 3
hình thang ABCD biết trung điểm cạnh AD là M − ; − .
2 2
Định hướng:
- Tìm tọa độ điểm C = AC ∩ CD. Gọi N là trung điểm CD, viết phương trình đường thẳng MN.
- Tìm tọa độ điểm N = CD ∩ M N ⇒ D ⇒ A.
- Viết phương trình đường thẳng AB, BC. Suy ra tọa độ điểm B.
Lời giải

Học Chắc Chắn Đỗ

13


Tài liệu Oxy

Tọa độ điểm C là nghiệm của hệ phương trình


x − y = −3
Tọa độ điểm B là nghiệm của hệ phương trình
⇒ B(−1; 2)


x + y = 1
Vậy A(-2;1), B(-1;2), C(2;-1), D(-1;-4)

Bài 13. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho hình thang vuông ABCD ( vuông tại A và B). Gọi
M(-3;3), N lần lượt là trung điểm của AD và AB. Xác định tọa độ các đỉnh của hình thang vuông
ABCD, biết phương trình các đường thẳng BD : 7x + 3y + 2 = 0, CN : x − 3y = 0 và đường thẳng
AB đi qua điểm E(-3;1).
Định hướng:
- Viết phương trình đường thẳng MN. Suy ra N = CN ∩ M N .
- Viết phương trình đường thẳng AB ⇒ B = BD ∩ AB ⇒ A.
- Viết phương trình đường thẳng BC. Suy ra tọa độ điểm C = BC ∩ CN .
Lời giải
Đường thẳng MN đi qua M song song BD nên M
 N : 7x + 3y + 12 = 0


x − 3y = 0
Tọa độ điểm N là nghiệm của hệ phương trình
⇒N


7x + 3y + 12 = 0

3 1
− ;−

Tọa độ điểm C là nghiệm của hệ phương trình


x − y − 0



x − y + 6 = 0
Phương trình AD : x − y + 6 = 0. Tọa độ điểm D là nghiệm của hệ


7x + 3y + 2 = 0

⇒ D(−2; 4)

Vậy A(-4;2), B(1;-3), C(6;2), D(-2;4)

3. Sự tương giao của đường thẳng và đường tròn trong bài toán tìm tọa độ điểm
Bài 1. Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, cho tam giác ABC có đỉnh A(-5;2), chân đường cao kẻ từ A là
1 1
H(-2;-1), tam đường tròn ngoại tiếp I − ;
. Tìm tọa độ các đỉnh B và C.
3 3
Định hướng:
- Viết phương trình đường thẳng BC.
- Viết phương trình đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC.
- Suy ra tọa độ điểm B,C là giao của BC và đường tròn.
Lời giải

Học Chắc Chắn Đỗ

2
2
1
1
221


B(3; 4), C(−4; −3)
+ y−
=
 x+
3
3
9
Vậy B(-4;-3), C(3;4) hay B(3;4), C(-4;-3)

3
; −2 ,
2
chân đường cao kẻ từ đỉnh C là H(-2;1), phương trình đường cao BK : 7x − 6y + 15 = 0. Xác định

Bài 2. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho tam giác ABC có trung điểm BC là M

tọa độ các đỉnh tam giác ABC, biết B có tung độ âm.
Định hướng:
- Viết phương trình đường tròn tâm M, bán kính MH ngoại tiếp tứ giác BCKH.
- Tìm tọa độ giao điểm BK và đường tròn. Suy ra B và C.
- Viết phương trình AB,AC suy ra A.
Lời giải


85
4


⇒

x−

3
2

2

+

B(-3;-1)
3 39
B − ;
(loại)
17 17

Đường thẳng AB đi qua B, H nên có phương trình 2x − y + 5 = 0
Đường thẳng AC đi qua C vuông 
góc với BK nên có phương trình 6x + 7y − 15 = 0



2x − y + 5 = 0
Tọa độ điểm A là nghiệm của hệ
⇒ A(−1; 3) Vậy A(-1;3), B(-3;-1), C(6;-3)


85
ngoại tiếp tứ giác BCKH (Với K,H lần lượt là hình
2
2
85
3
+ (y + 2)2 =
chiếu của B trên AC và C trên AB) có phương trình x −
2
4




22x − 31y + 75 = 0
H(−2; 1)

Tọa độ điểm H là nghiệm của hệ phương trình
⇒
2
3 39
85
3


H − ;
+ (y + 2)2 =
 x−
17 17

85

2

+ (y + 2) =
 x−
2
4
Vậy C(6;-3)

Bài 4. Trong mặt phẳng hệ tọa độ Oxy, cho tam giác ABC không cân nội tiếp đường tròn tâm I.
Gọi H là hình chiếu của A trên BC, K là hình chiếu của B lên AI. Giả sử A(2;5), I(1;2), điểm B có
hoành độ âm và đường thẳng HK có phương trình x − 2y = 0. Tìm tọa độ các điểm B, C.
Định hướng:
Học Chắc Chắn Đỗ

17


Tài liệu Oxy

- Viết phương trình AI. Tìm tọa độ điểm K là giao của AI và HK.
- Viết phương trình BK, phương trình đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC. Suy ra B.
- Viết phương trình đường tròn đường kính AB, suy ra H là giao của HK và đường tròn.
- Viết phương trình BC. Suy ra tọa độ điểm B,C là giao của BC và đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC.
Lời giải

Phương trình đường thẳngAI : 3x − y − 1 = 0



x − 2y = 0
Tọa độ điểm H là nghiệm của hệ phương trình


x2 + (y − 3)2 = 8

B(-2;1)
14 3
;−
(loại)
5
5



H(2; 1)
2 1
H
;
≡ K(loại)
5 5
Phương
trình đường thẳng BC : y − 1 = 0 . Tọa độ C là nghiệm của hệ phương trình:




y − 1 = 0
C(4;1)
⇒





x − 2y − 13 = 0
⇒ A(−3; −8)



13x − 6y − 9 = 0
Gọi M là trung điểm của BC. Đường thẳng 
IM đi qua I và song song AH nên có phương trình x−2y = −7


13x − 6y − 9 = 0
⇒ M (3; 5)
Tọa độ M là nghiệm của hệ phương trình


x − 2y = −7
Đường thẳng BC đi qua M và vuông góc với AH nên có phương trình 2x + y = 11
√
Đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC có tâm I bán kính R = IA = 85 nên có phương trình
(x + 5)2 + (y − 1)2 = 85
Tọa độ điểm B, C là nghiệm của hệ phương trình






Tọa độ điểm H là nghiệm của hệ phương trình
⇒H
;−

2 2

x + y = 3
√
1
Lại có SABC = AH.BC ⇒ BC = 4 2
2
2
2
√
BC
7
1
Đường tròn tâm H bán kính R =
= 2 2 có phương trình x −
+ y+
=8
2
2
2
Học Chắc Chắn Đỗ

19


Tài liệu Oxy

7


 x−
2

2

1
+ y+
2

2

=8

11
2
hay

3

y =
2
x=

Vậy tọa độ các điểm B, C là

3 5
;−

Tọa độ các điểm B, C là nghiệm của hệ phương trình:
Học Chắc Chắn Đỗ

20


Tài liệu Oxy







x − 3y − 4 = 0

⇒



(x − 1)2 + (y + 1)2 = 10

B(4; 0), C(−2; −2)
B(−2; −2), C(4; 0)

Vậy A(0;2), B(-2;-2), C(4;0) hoặc A(0;2), B(4;0). C(-2;-2)

Bài 8. Trong mặt phẳng tọa độ Oxy cho tam giác ABC cân tại A nội tiếp đường tròn
(C) : x2 + y 2 + 2x − 4y + 1 = 0. Tìm tọa độ các đỉnh của tam giác ABC, biết M(0;1) là trung điểm
cạnh AB và A có hoành độ dương.


2
2

(x + 1) + (y − 2) = 4
Vậy A(1;2), B(-1;0), C(-1;4)

Bài 9. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho tam giác ABC có chân đường cao hạ từ C xuống
AB là H(4;2). Trung điểm của BC là M(3;4), tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC là I(5;3). Tìm
tọa độ điểm A.
Định hướng:
Học Chắc Chắn Đỗ

21


Tài liệu Oxy

- Viết phương trình BC.
- Viết phương trình đường tròn ngoại tiếp tam giác BHC.
- Tìm tọa độ B, C là giao của BC và đường tròn.
- Viết phương trình AB ⇒ A.
Lời giải

−−→
Đường thẳng BC đi qua M và nhận vectơ M I làm vectơ pháp tuyến nên có phương trình 2x − y − 2 = 0
√
Đường tròn tâm M bán kính R = M H = 5 ngoại tiếp tam giác BCH có phương trình (x − 3)2 +
(y − 4)2 = 5
Tọa độ các điểm B, C là nghiệm của hệ




x=4

⇒ A(4;0)


(x − 5)2 + (y − 3)2 = 10
−−→
+) Với B(2;2), C(4;6) ⇒ đường thẳng AB đi qua H và nhận vectơ CH làm vectơ pháp tuyến nên có
Tọa độ điểm A là nghiệm của hệ phương trình

phương trình y = 2
Tọa độ điểm A là nghiệm của hệ phương trình




y = 2

⇒ A(8;2)



(x − 5)2 + (y − 3)2 = 10
Vậy A(4;0) hay A(8;2)

Học Chắc Chắn Đỗ


Tọa độ các điểm B, D là nghiệm của hệ phương trình


B(1; 4), D(−1; −2)
x2 + (y − 1)2 = 10
Vậy B(-1;-2), D(1;4) hay B(1;4), D(-1;-2)

√
1
,
Bài 11. Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, cho hình chữ nhật ABCD có chu vi bằng 10 5, tâm I 0;
2
3
trung điểm của đoạn AD là E −1; −
. Xác định tọa độ các đỉnh của hình chữ nhật ABCD, biết
2
A có hoành độ âm.
Định hướng:
- Viết phương trình AD. Từ chu vi hình chữ nhật tính AD, IA.
- Viết phương trình đường tròn ngoại tiếp hình chữ nhật ABCD. Suy ra A, D là giao của AD và đường
tròn. Suy ra B, C.
Lời giải
−→
Đường thẳng AD đi qua E và nhận vectơ IE = (−1; −2) là vectơ pháp tuyến nên có phương trình
x + 2y + 4 = 0

Học Chắc Chắn Đỗ

23


A(−4; 0)
Tọa độ các điểm A, D là nghiệm của hệ phương trình
⇒
(xA < 0)
2
65
1




=
 y−
D(2; −3)
2
4
Từ I là tâm của hình chữ nhật suy ra các điểm B(-2;4), C(4;1)
Vậy tọa độ các đỉnh của hình chữ nhật là A(-4;0), B(-2;4), C(4;1), D(2;-3)

Học Chắc Chắn Đỗ

24