5 câu Trắc nghiệm Toán 10 chân trời sáng tạo Đường tròn trong mặt phẳng tọa độ (Vận dụng) có đáp án

Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, cho hai đường thẳng d1: căn bậc hai 3x+y=0 và d2: căn bậc hai 3x-y=0 .

1/5

Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, cho hai đường thẳng d1: 3x+y=0 và d2: 3x-y=0. Gọi (C) là đường tròn tiếp xúc với d1 tại điểm A có hoành độ dương, (C) cắt d2 tại hai điểm B, C sao cho tam giác ABC vuông tại B và có diện tích bằng 32. Phương trình của đường tròn (C) là:

x+362+y−322=1;

x−362+y−322=1;

x−362+y+322=1;

x+362+y+322=1.

Giải thích

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, cho hai đường thẳng d1: căn bậc hai 3x+y=0 và d2: căn bậc hai 3x-y=0 . (ảnh 1)

Vì A d1 nên Aa;−a3  a>0

    B, C d2 nên Bb;b3,  Cc;c3.

Suy ra AB→=b−a;b3+a3,  AC→=c−a;c3+a3,BC→=c−b;c3−b3

Đường thẳng d1: 3x+y=0 có vectơ pháp tuyến là n→1=3;1 nên có vectơ chỉ phương là u→1=1;-3.

Đường thẳng d2: 3x-y=0 có vectơ pháp tuyến là n→2=3;-1 nên có vectơ chỉ phương là u→2=1;3.

Ba điểm A, B, C đều nằm trên đường tròn mà tam giác ABC vuông tại B

Do đó AC là đường kính của đường tròn (C).

AC d1 ⇔AC→.u→1=0⇔1.c−a−3c3+a3=0

c – a – 3c – 3a = 0 Û 2a + c = 0     (1).

Lại có tam giác ABC vuông tại B nên AB d2

⇔AB→.u2→=0⇔1. (b-a)+3.(b3+a3)=0

b – a + 3b + 3a = 0 a + 2b = 0    (2).

Mặt khác SABC=32⇔12.dA;d2.BC=32

⇔3.a−−a332+−12.c−b2+c3−b32=3

⇔2a32.4c−b2=3⇔2a32.2c−b=3 (do a > 0)

2a|c – b| = 1      (3)

Từ (1) và (2) suy ra 2(2a + c) – (a + 2b) = 2 Û 2c – 2b = –3a

Thay vào (2) ta được a.|–3a| = 1 Û 3a2 = 1 (do a > 0)

⇔a=33    (do a > 0).

Khi đó b=−36,  c=−233

⇒A33;−1,   C−233;−2 và AC→=−3;−1

Đường tròn (C) có AC là đường kính nên nhận trung điểm I−36;−32 của AC làm tâm và bán kính R=AC2=−32+−122=1.

Vậy phương trình đường tròn cần tìm là C:   x+362+y+322=1.