Tìm phương trình đường thẳng \(d:y = ax + b\). Biết đường thẳng \(d\) đi qua điểm \(I\left( {1;3} \right)\), cắt hai tia \(Ox\), \(Oy\) và cách gốc tọa độ một khoảng bằng \(\sqrt 5 \).
Trả lời bởi giáo viên
Đường thẳng \(d:y = ax + b\) đi qua điểm \(I\left( {1;3} \right) \Rightarrow 3 = a + b.\) \(\left( 1 \right)\)
Ta có \(d \cap Ox = A\left( { - \dfrac{b}{a};0} \right)\); \(d \cap Oy = B\left( {0;b} \right)\).
Suy ra \(OA = \left| { - \dfrac{b}{a}} \right| = - \dfrac{b}{a}\) và \(OB = \left| b \right| = b\) (do \(A,{\rm{ }}B\) thuộc hai tia \(Ox\), \(Oy\)).
Gọi \(H\) là hình chiếu vuông góc của \(O\) trên đường thẳng \(d\).
Xét tam giác \(AOB\) vuông tại \(O\), có đường cao \(OH\) nên ta có
\(\dfrac{1}{{O{H^2}}} = \dfrac{1}{{O{A^2}}} + \dfrac{1}{{O{B^2}}}\) \( \Leftrightarrow \dfrac{1}{5} = \dfrac{{{a^2}}}{{{b^2}}} + \dfrac{1}{{{b^2}}}\; \Leftrightarrow {b^2} = 5{a^2} + 5\) \(\left( 2 \right)\)
Từ \(\left( 1 \right)\) suy ra \(b = 3 - a\). Thay vào \(\left( 2 \right)\), ta được \({\left( {3 - a} \right)^2} = 5{a^2} + 5\) \( \Leftrightarrow 4{a^2} + 6a - 4 = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}a = - 2\\a = \dfrac{1}{2}\end{array} \right.\).
Với \(a = \dfrac{1}{2}\), suy ra \(b = \dfrac{5}{2}\). Suy ra \(OA = \left| { - \dfrac{b}{a}} \right| = - \dfrac{b}{a} = - 5 < 0\): Loại.
Với \(a = - 2\), suy ra \(b = 5\). Vậy đường thẳng cần tìm là \(d:y = - 2x + 5\).
Hướng dẫn giải:
- Tìm tọa độ các giao điểm của đường thẳng \(d\) với hai trục tọa độ.
- Sử dụng hệ thức lượng trong tam giác vuông và kết hợp với điều kiện đường thẳng đi qua điểm \(I\) lập hệ phương trình ẩn \(a,b\).
- Tìm \(a,b\) và kết luận.