Giải bài 7 trang 27 SGK Hình học 10
Các điểm \(A'(-4;1), B'(2;4), C'(2;-2)\)lần lượt là trung điểm các cạnh \(BC,CA\) và \(AB\) của tam giác \(ABC\).
Tính tọa độ các đỉnh của tam giác \(ABC\). Chứng minh rằng trọng tâm của các tam giác \(ABC\) và \(A'B'C'\) trùng nhau.
Hướng dẫn:
Tìm tọa độ các đỉnh của tam giác ABC.
Tìm tọa độ trọng tâm các tam giác.
Áp dụng:
Nếu G là trọng tâm tam giác ABC, ta luôn có: \(\left\{ \begin{align} & {{x}_{G}}=\dfrac{{{x}_{A}}+{{x}_{B}}+{{x}_{C}}}{3} \\ & {{y}_{G}}=\dfrac{{{y}_{A}}+{{y}_{B}}+{{y}_{C}}}{3} \\ \end{align} \right.\)
Gọi \(A(x;y)\). Ta có:
\(\overrightarrow{AC'}=\left( 2-x;-2-y \right);\overrightarrow{B'A'}=\left( -6;-3 \right)\)
Vì \(A'B'\) là đường trung bình của tam giác \(ABC\) nên
\(\begin{aligned} & \overrightarrow{AC'}=\overrightarrow{B'A'}\Leftrightarrow \left\{ \begin{aligned} & 2-x=-6 \\ & -2-y=-3 \\ \end{aligned} \right.\Leftrightarrow \left\{ \begin{aligned} & x=8 \\ & y=1 \\ \end{aligned} \right. \\ & \Rightarrow A\left( 8;1 \right) \\ \end{aligned} \)
Tương tự, ta tính được: \(B(-4; -5); C(-4; 7). \)
Tọa độ trọng tâm \(G\) của \(\Delta{ABC}\) là:
\(\left\{ \begin{align} & {{x}_{G}}=\dfrac{{{x}_{A}}+{{x}_{B}}+{{x}_{C}}}{3}=\frac{8-4-4}{3}=0 \\ & {{y}_{G}}=\dfrac{{{y}_{A}}+{{y}_{B}}+{{y}_{C}}}{3}=\frac{1-5+7}{3}=1 \\ \end{align} \right.\Rightarrow G\left( 0;1 \right)\)
Tọa độ trọng tâm \(G'\) của \(\Delta{A'B'C'}\) là:
\(\left\{ \begin{align} & {{x}_{G'}}=\dfrac{{{x}_{A'}}+{{x}_{B'}}+{{x}_{C'}}}{3}=\dfrac{-4+2+2}{3}=0 \\ & {{y}_{G'}}=\dfrac{{{y}_{A'}}+{{y}_{B'}}+{{y}_{C'}}}{3}=\dfrac{1+4-2}{3}=1 \\ \end{align} \right.\Rightarrow G'\left( 0;1 \right)\)
Vậy trọng tâm của các tam giác \(ABC\) và \(A'B'C'\) trùng nhau.