Đề kiểm tra Đường tròn trong mặt phẳng toạ độ (có lời giải) -Đề 3

Trong mặt phẳng toạ độ \(Oxy\) (đơn vị trên các trục là mét), một chất điểm chuyển

17/22

Trong mặt phẳng toạ độ \(Oxy\) (đơn vị trên các trục là mét), một chất điểm chuyển động đều luôn cách điểm \(I(3;3)\) một khoảng bằng 2. Một chất điểm khác chuyển động thẳng đều trên đường thẳng, tại hai thời điểm, chất điểm đó ở vị trí \(A( - 3;2)\) và \(B(2;7)\). Tại mọi thời điểm, khoảng cách giữa hai chất điểm lớn hơn bao nhiêu mét.

Giải thích

Trong mặt phẳng toạ độ \(Oxy\) (đơn vị trên các trục là mét), một chất điểm chuyển (ảnh 1)

Quỹ đạo chuyển động của chất điểm thứ nhất là đường tròn \((C)\) có phương trình chính tắc: \({(x - 3)^2} + {(y - 3)^2} = 4.\)

Vì \(\overrightarrow {AB}  = (5;5)\) là một vectơ chỉ phương của đường thẳng \(AB\) nên phương trình đường thẳng \(AB\) là: \(\frac{{x + 3}}{5} = \frac{{y - 2}}{5} \Leftrightarrow x - y + 5 = 0\).

Gọi \(H\) là hình chiếu vuông góc của \(I\) lên đường thẳng \(AB\).

Ta có: \(IH = \frac{{|3 - 3 + 5|}}{{\sqrt {{1^2} + {{( - 1)}^2}} }} = \frac{5}{{\sqrt 2 }}(\;m)\).

Vì \(\frac{5}{{\sqrt 2 }} > 2\), tức là \(IH > R\) nên đường thẳng \(AB\) và đường tròn \((C)\) không có điểm chung. Gọi \(K\) là giao điểm của đoạn thẳng \(IH\) và đường tròn. Ta có: \(HK = IH - IK = \frac{5}{{\sqrt 2 }} - 1 > 1(\;m){\rm{. }}\)

Xét \(M\) là điểm bất kì trên đường tròn, \(N\) là điểm bất kì trên đường thẳng \(AB\).

Ta có: \(MN \ge IN - IM,IM = IK,IN \ge IH \Rightarrow MN \ge IH - IK = HK > 1\;m\).

Vậy tại mọi thời điểm, khoảng cách giữa hai chất điểm lớn hơn \(1\;m\).