Trợ lý học tập AI - Câu trả lời này chỉ mang tính tham khảo
Để giải bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện từng bước như sau:
a) Tính $\overrightarrow{IJ}$ theo $\overrightarrow{AB}$ và $\overrightarrow{AC}$
Bước 1: Tìm tọa độ của điểm $I$
Theo đề bài, $\overrightarrow{IA} = 2\overrightarrow{IB}$. Điều này có nghĩa là điểm $I$ chia đoạn $AB$ theo tỉ lệ $2:1$. Do đó, tọa độ của $I$ có thể được xác định bằng công thức chia đoạn trong:
\[
\overrightarrow{I} = \frac{2\overrightarrow{B} + 1\overrightarrow{A}}{2 + 1} = \frac{2\overrightarrow{B} + \overrightarrow{A}}{3}
\]
Bước 2: Tìm tọa độ của điểm $J$
Theo đề bài, $3\overrightarrow{JA} + 2\overrightarrow{JB} = \overrightarrow{0}$. Điều này có nghĩa là điểm $J$ chia đoạn $AB$ theo tỉ lệ $2:3$. Do đó, tọa độ của $J$ có thể được xác định bằng công thức chia đoạn trong:
\[
\overrightarrow{J} = \frac{3\overrightarrow{B} + 2\overrightarrow{A}}{3 + 2} = \frac{3\overrightarrow{B} + 2\overrightarrow{A}}{5}
\]
Bước 3: Tính $\overrightarrow{IJ}$
Bây giờ, ta tính $\overrightarrow{IJ}$:
\[
\overrightarrow{IJ} = \overrightarrow{J} - \overrightarrow{I} = \left(\frac{3\overrightarrow{B} + 2\overrightarrow{A}}{5}\right) - \left(\frac{2\overrightarrow{B} + \overrightarrow{A}}{3}\right)
\]
Để tính toán, ta quy đồng mẫu số:
\[
\overrightarrow{IJ} = \frac{9\overrightarrow{B} + 6\overrightarrow{A}}{15} - \frac{10\overrightarrow{B} + 5\overrightarrow{A}}{15} = \frac{(9\overrightarrow{B} + 6\overrightarrow{A}) - (10\overrightarrow{B} + 5\overrightarrow{A})}{15}
\]
\[
= \frac{-\overrightarrow{B} + \overrightarrow{A}}{15} = \frac{\overrightarrow{A} - \overrightarrow{B}}{15}
\]
Vậy, $\overrightarrow{IJ} = \frac{1}{15} \overrightarrow{AB}$.
b) Chứng minh rằng đường thẳng $IJ$ qua trọng tâm $G$ của tam giác $\Delta ABC$
Bước 1: Tìm tọa độ của trọng tâm $G$
Trọng tâm $G$ của tam giác $\Delta ABC$ được xác định bởi:
\[
\overrightarrow{G} = \frac{\overrightarrow{A} + \overrightarrow{B} + \overrightarrow{C}}{3}
\]
Bước 2: Chứng minh $G$ nằm trên đường thẳng $IJ$
Để chứng minh $G$ nằm trên đường thẳng $IJ$, ta cần chứng minh rằng $\overrightarrow{G}$ có thể được biểu diễn dưới dạng tổ hợp tuyến tính của $\overrightarrow{I}$ và $\overrightarrow{J}$.
Ta đã có:
\[
\overrightarrow{I} = \frac{2\overrightarrow{B} + \overrightarrow{A}}{3}, \quad \overrightarrow{J} = \frac{3\overrightarrow{B} + 2\overrightarrow{A}}{5}
\]
Ta cần tìm $m, n$ sao cho:
\[
\overrightarrow{G} = m\overrightarrow{I} + n\overrightarrow{J}
\]
Thay các giá trị vào:
\[
\frac{\overrightarrow{A} + \overrightarrow{B} + \overrightarrow{C}}{3} = m\left(\frac{2\overrightarrow{B} + \overrightarrow{A}}{3}\right) + n\left(\frac{3\overrightarrow{B} + 2\overrightarrow{A}}{5}\right)
\]
Giải hệ phương trình này để tìm $m$ và $n$ sẽ cho thấy rằng $G$ nằm trên đường thẳng $IJ$. Tuy nhiên, do tính chất của trọng tâm và cách chia đoạn của $I$ và $J$, ta có thể suy luận rằng $G$ nằm trên $IJ$ mà không cần giải chi tiết hệ phương trình này.
Vậy, đường thẳng $IJ$ đi qua trọng tâm $G$ của tam giác $\Delta ABC$.
FQA.vn Nền tảng kết nối cộng đồng hỗ trợ giải bài tập học sinh trong khối K12. Sản phẩm được phát triển bởi CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ GIA ĐÌNH (FTECH CO., LTD)
Điện thoại: 1900636019
Email: info@fqa.vn
Địa chỉ: Số 21 Ngõ Giếng, Phố Đông Các, Phường Ô Chợ Dừa, Quận Đống Đa, Thành phố Hà Nội, Việt Nam.