Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, cho ba điểm không thẳng hàng A(-4;1), B(2;4), C(2;-2).

* Hướng dẫn giải

a) Ta có: $\overrightarrow{AB}\left(6;3\right)\Rightarrow AB=\sqrt{6^2+3^2}=3\sqrt{5};$

$\overrightarrow{AC}\left(6;-3\right)\Rightarrow AC=\sqrt{6^2+{\left(-3\right)}^2}=3\sqrt{5};$

$\overrightarrow{BC}\left(0;-6\right)\Rightarrow BC=\sqrt{0^2+{\left(-6\right)}^2}=6;$

Theo định lí cosin, ta có:

$\text{cos}A=\frac{A{B}^2+A{C}^2-B{C}^2}{2.AB.AC}=\frac{3}{5}\Rightarrow \widehat{A}\approx 53,{13}^0;$

Tam giác ABC có AB = AC nên tam giác ABC cân tại A

$\Rightarrow \widehat{B}=\widehat{C}=\frac{{180}^0-\widehat{A}}{2}\approx 63,{44}^0$.

Vậy $AB=AC=3\sqrt{5},BC=6,\widehat{A}=53,{13}^0,\widehat{B}=\widehat{C}=63,{44}^0.$

b) Gọi trực tâm H của tam giác ABC có tọa độ là H(x;y)

Khi đó, ta có: $\overrightarrow{AH}\left(x+4;y-1\right);\overrightarrow{BC}\left(0;-6\right);\overrightarrow{BH}\left(x-2;y-4\right);\overrightarrow{AC}\left(6;-3\right)$

Vì $AH\perp BC\Rightarrow \overrightarrow{AH}.\overrightarrow{BC}=0\iff \left(x+4\right).0+\left(y-1\right).\left(-6\right)=0\iff y=1.$

Vì $BH\perp AC\Rightarrow \overrightarrow{BH}.\overrightarrow{AC}=0\iff \left(x-2\right).6+\left(y-4\right).\left(-3\right)=0$

$$\begin{gathered} \iff \left(x-2\right).2+\left(y-4\right).\left(-1\right)=0 \\ \iff 2x-y=0 \end{gathered}$$

Mà y = 1 $\Rightarrow 2x-1=0\iff x=\frac{1}{2}.$