Cho tam giác ABC với A(1; 6); B(2; 6); C(1; 1) và H(m; 2n+1). Tìm m và n để H là trực tâm tam giác ABC.

H là trực tâm tam giác ABC khi và chỉ khi AH vuông góc với BC và BH vuông góc với AC hay

\(\overrightarrow {AH} \bot \overrightarrow {BC} \Leftrightarrow \overrightarrow {AH} .\overrightarrow {BC} = 0\) và \(\overrightarrow {BH} \bot \overrightarrow {AC} \Leftrightarrow \overrightarrow {BH} .\overrightarrow {AC} = 0\)

Ta có

\[\overrightarrow {AH} = \left( {m - 1;2n - 5} \right)\]; \(\overrightarrow {BH} = \left( {m - 2;2n - 5} \right)\); \(\overrightarrow {BC} = \left( { - 1; - 5} \right)\); \(\overrightarrow {AH} = \left( {0; - 5} \right)\)

\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{\overrightarrow {AH} .\overrightarrow {BC} = 0}\\{\overrightarrow {BH} .\overrightarrow {AC} = 0}\end{array}} \right.\)

\( \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{\left( {m - 1} \right).\left( { - 1} \right) - 5\left( {2n - 5} \right) = 0}\\{\left( {m - 2} \right).0 - 5\left( {2n - 5} \right) = 0}\end{array}} \right.\)

\( \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{m = 1}\\{n = \frac{5}{2}}\end{array}} \right.\)

Vậy với m = 1 và \(n = \frac{5}{2}\) thì H là trực tâm của tam giác ABC.