Giải câu 5 trang 9 SGK Hình học 11 Nâng cao

Chia sẻ trang này

Trong mặt phẳng tọa độ ,

Bài 5. Trong mặt phẳng tọa độ Oxy , với \(\alpha ,a,b\)là những số cho trước, xét phép biến hình F biến mỗi điểm \(M\left( {x;y} \right)\) thành điểm \(M'\left( {x';y'} \right)\), trong đó

\(\left\{ {\matrix{{x' = x\cos \alpha - y\sin \alpha + a} \cr {y' = x\sin \alpha + y\cos \alpha + b} \cr} } \right.\)

a. Cho hai điểm \(M\left( {{x_1};{y_1}} \right),\,N\left( {{x_2};{y_2}} \right)\) và gọi M', N' lần lượt là ảnh của M,N qua phép F. Hãy tìm tọa độ của M' và N'

b. Tính khoảng cách d giữa M và N; khoảng cách d' giữa M' và N'

c. Phép F có phải là phép dời hình hay không ?

d. Khi \(\alpha = 0\), chứng tỏ rằng F là phép tịnh tiến

Giải

a) M’ có tọa độ \({(x_1},{\rm{ }}y{_1})\) với \(\left\{ {\matrix{{x{'_1} = {x_1}\cos \alpha - {y_1}\sin \alpha + a} \cr {y{'_1} = {x_1}\sin \alpha + {y_1}\cos \alpha + b} \cr} } \right.\)

N’ có tọa độ \({(x_2},{\rm{ }}y{_2})\) với \(\left\{ {\matrix{{x{'_2} = {x_2}\cos \alpha - {y_2}\sin \alpha + a} \cr {y{'_2} = {x_2}\sin \alpha + {y_2}\cos \alpha + b} \cr} } \right.\)

b) Ta có \(d=MN=\sqrt {{{\left( {{x_1} - {x_2}} \right)}^2} + {{\left( {{y_1} - {y_2}} \right)}^2}} \)

\(\eqalign{
& d' = M'N' = \sqrt {{{\left( {x{'_1} - x{'_2}} \right)}^2} + {{\left( {y{'_1} - y{'_2}} \right)}^2}} \cr
& = \sqrt {{{\left[ {\left( {{x_1} - {x_2}} \right)\cos \alpha - \left( {{y_1} - {y_2}} \right)\sin \alpha } \right]}^2} + {{\left[ {\left( {{x_1} - {x_2}} \right)\sin \alpha + \left( {{y_1} - {y_2}} \right)\cos \alpha } \right]}^2}} \cr
& = \sqrt {{{\left( {{x_1} - {x_2}} \right)}^2}{{\cos }^2}\alpha + {{\left( {{y_1} - {y_2}} \right)}^2}{{\sin }^2}\alpha + {{\left( {{x_1} - {x_2}} \right)}^2}{{\sin }^2}\alpha + {{\left( {{y_1} - {y_2}} \right)}^2}{{\cos }^2}\alpha } \cr
& = \sqrt {{{\left( {{x_1} - {x_2}} \right)}^2} + {{\left( {{y_1} - {y_2}} \right)}^2}} \cr} \)

c) Từ câu b suy ra \(MN=M'N'\) do đó \(F\) là phép dời hình.

\(Khi\,\,\alpha = 0,\,\,\text{ ta có }\,\,\left\{ \matrix{
x' = x + a \hfill \cr
y' = y + b \hfill \cr} \right.\)

Vậy \(F\) là phép tịnh tiến vectơ \(\overrightarrow u \left( {a;b} \right).\)

Trên đây là bài học "Giải câu 5 trang 9 SGK Hình học 11 Nâng cao" mà dayhoctot.com muốn gửi tới các em. Để rèn luyện về kỹ năng làm bài thi và kiểm tra các em tham khảo tại chuyên mục "Đề thi học kì 1 lớp 11" nhé.

Nếu thấy hay, hãy chia sẻ tới bạn bè để cùng học và tham khảo nhé! Và đừng quên xem đầy đủ các bài Giải bài tập Toán Lớp 11 của dayhoctot.com.