Chúng ta sẽ giải quyết từng phần của bài toán theo thứ tự:
a. Tìm vectơ \(\overrightarrow{BA}\) và \(\overrightarrow{BC}\):
- Vectơ \(\overrightarrow{BA}\) được tính bằng cách lấy tọa độ điểm A trừ tọa độ điểm B:
\[
\overrightarrow{BA} = (x_A - x_B, y_A - y_B) = (2 - (-2), 1 - 5) = (4, -4)
\]
- Vectơ \(\overrightarrow{BC}\) được tính bằng cách lấy tọa độ điểm C trừ tọa độ điểm B:
\[
\overrightarrow{BC} = (x_C - x_B, y_C - y_B) = (-5 - (-2), 2 - 5) = (-3, -3)
\]
b. ABC có là đỉnh của tam giác không?
Để ba điểm A, B, C là đỉnh của một tam giác, chúng không được thẳng hàng. Điều này có nghĩa là vectơ \(\overrightarrow{BA}\) và \(\overrightarrow{BC}\) không được cùng phương.
- Xét hai vectơ \(\overrightarrow{BA} = (4, -4)\) và \(\overrightarrow{BC} = (-3, -3)\).
Hai vectơ này không tỉ lệ với nhau vì \(\frac{4}{-3} \neq \frac{-4}{-3}\). Do đó, ba điểm A, B, C không thẳng hàng và ABC là đỉnh của một tam giác.
c. Tìm trọng tâm G của tam giác ABC:
Trọng tâm G của tam giác ABC có tọa độ:
\[
G\left(\frac{x_A + x_B + x_C}{3}, \frac{y_A + y_B + y_C}{3}\right) = \left(\frac{2 + (-2) + (-5)}{3}, \frac{1 + 5 + 2}{3}\right) = \left(\frac{-5}{3}, \frac{8}{3}\right)
\]
d. Trung điểm I của đoạn AC:
Trung điểm I của đoạn AC có tọa độ:
\[
I\left(\frac{x_A + x_C}{2}, \frac{y_A + y_C}{2}\right) = \left(\frac{2 + (-5)}{2}, \frac{1 + 2}{2}\right) = \left(\frac{-3}{2}, \frac{3}{2}\right)
\]
e. Tìm điểm D sao cho tứ giác BCAD là hình bình hành:
Để tứ giác BCAD là hình bình hành, ta cần \(\overrightarrow{BA} = \overrightarrow{CD}\).
- Tọa độ của D được tính từ điều kiện \(\overrightarrow{CD} = \overrightarrow{BA}\):
\[
\overrightarrow{CD} = (x_D - x_C, y_D - y_C) = (4, -4)
\]
- Giải hệ phương trình:
\[
x_D - (-5) = 4 \quad \Rightarrow \quad x_D = -1
\]
\[
y_D - 2 = -4 \quad \Rightarrow \quad y_D = -2
\]
Vậy tọa độ của điểm D là \((-1, -2)\).
Tóm lại, các kết quả là:
- \(\overrightarrow{BA} = (4, -4)\), \(\overrightarrow{BC} = (-3, -3)\)
- ABC là đỉnh của một tam giác.
- Trọng tâm G có tọa độ \(\left(\frac{-5}{3}, \frac{8}{3}\right)\).
- Trung điểm I có tọa độ \(\left(\frac{-3}{2}, \frac{3}{2}\right)\).
- Điểm D có tọa độ \((-1, -2)\).