Cho hình thang vuông ABCD với AB=2a, các cạnh đáy AD=a và BC=3a. Gọi M là điểm trên đoạn AC sao cho vectoAM = k vectoAC. Tìm k để BM vuông góc CD
Cho hình thang vuông ABCD với AB=2a, các cạnh đáy AD=a và BC=3a. Gọi M là điểm trên đoạn AC sao cho vectoAM = k vectoAC. Tìm k để BM vuông góc CD
Đáp án:
\[k = \dfrac{1}{4}\]
Giải thích các bước giải:
\[\begin{array}{l}
\overrightarrow {BM} = \overrightarrow {AM} – \overrightarrow {AB} = k\overrightarrow {AC} – \overrightarrow {AB} \\
= k\left( {\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {BC} } \right) – \overrightarrow {AB} = \left( {k – 1} \right)\overrightarrow {AB} + k\overrightarrow {BC} \\
\overrightarrow {CD} = \overrightarrow {BD} – \overrightarrow {BC} = \overrightarrow {AD} – \overrightarrow {AB} – \overrightarrow {BC} \\
= \dfrac{2}{3}\overrightarrow {BC} – \overrightarrow {AB} – \overrightarrow {BC} = – \overrightarrow {AB} – \dfrac{1}{3}\overrightarrow {BC} \\
\Rightarrow \overrightarrow {BM} .\overrightarrow {CD} = \left[ {\left( {k – 1} \right)\overrightarrow {AB} + k\overrightarrow {BC} } \right]\left( { – \overrightarrow {AB} – \dfrac{1}{3}\overrightarrow {BC} } \right)\\
= \left( {1 – k} \right)A{B^2} – \dfrac{k}{3}B{C^2}\\
= \left( {1 – k} \right){a^2} – \dfrac{k}{3}.9{a^2}\\
= \left( {1 – k} \right){a^2} – 3k{a^2}\\
= \left( {1 – 4k} \right){a^2}\\
BM \bot CD \Leftrightarrow \overrightarrow {BM} .\overrightarrow {CD} = 0\\
\Leftrightarrow \left( {1 – 4k} \right){a^2} = 0 \Leftrightarrow 1 – 4k = 0 \Leftrightarrow k = \dfrac{1}{4}
\end{array}\]