Vấn đề 4. Dùng phép đối xứng để giải một số bài toán tìm tập hợp điểm

1. Phương pháp

Để tìm tập hợp điểm M’, ta làm như sau:

• Xác định phép đối xứng trục biến M thành M'.

• Tìm tập hợp của M.

• Suy ra tập hợp của M’.

2. Ví dụ

Ví dụ. Cho tam giác ABC cân tại A. Một đường thẳng d thay đổi, nhưng luôn đi qua A. Gọi C’ là điểm đối xứng của C qua đường thẳng d. Đường thẳng BC’ cắt d tại E. Hãy xác định tập hợp của các điểm C’ và E.

Lời giải

• Tập hợp của C':

nên AC’=AC (không đổi)

nên tập hợp của C’ là đường tròn bán kính AC.

• Tập hợp của E:

Vì \[E\in d\] nên \[\widehat{EC'C}=\widehat{ECC'}\] (1)

\[\Delta ECC'\] cho : \[\widehat{EC'C}+\widehat{ECC'}=\widehat{BEC}\]

\[2\widehat{EC'C}=\widehat{BEC}\] (2)

Trong đường tròn (A,AC), ta có

\[\widehat{BAC}=2\widehat{EC'C}\] (3)

(2) và (3) \[\Rightarrow \widehat{BEC}=\widehat{BAC}\]

Vậy tập hợp của E là cung chứa góc dựng trên cạnh BC.

Giải thích

• Để có (2), ta áp dụng tính chất:

Trong một tam giác, số đo của góc ngoài bằng tổng số đo của hai góc trong không kề với nó.

• Để có (3), ta áp dụng tính chất:

Trong đường tròn, số đo của góc nội tiếp bằng nửa số đo của góc ở tâm cùng chắn một cung.