Cho hình vuông ABCD tâm O. Tìm tập hợp các điểm M thỏa mãn \(M A^{2}+M B^{2}+M C^{2}=3 M D^{2}\)
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai\(\begin{aligned} &M A^{2}+M B^{2}+M C^{2}=3 M D^{2}\\ &\Leftrightarrow \overrightarrow{M A}^{2}+\overrightarrow{M B}^{2}+\overrightarrow{M C}^{2}=3 \overrightarrow{M D}^{2}\\ &\Leftrightarrow(\overrightarrow{M O}+\overrightarrow{O A})^{2}+(\overrightarrow{M O}+\overrightarrow{O B})^{2}+(\overrightarrow{M O}+\overrightarrow{O C})^{2}=3(\overrightarrow{M O}+\overrightarrow{O D})^{2}\\ &\Leftrightarrow \overrightarrow{M O} \cdot(\overrightarrow{O A}+\overrightarrow{O B}+\overrightarrow{O C}-3 \overrightarrow{O D})=0\\ &\Leftrightarrow \overrightarrow{M O} \cdot(\overrightarrow{D A}+\overrightarrow{D B}+\overrightarrow{D C})=0\\ &\Leftrightarrow \overrightarrow{M O} \cdot \overrightarrow{D B}=0 \text { (vì } \overrightarrow{D A}+\overrightarrow{D C}=\overrightarrow{D B})\\ &\Leftrightarrow\left[\begin{array}{l} \overrightarrow{M O}=\overrightarrow{0} \\ M O \perp D B \end{array} \right. \text { . } \end{aligned}\)
\(\text { Vậy tập hợp các điểm } M \text { là đường thẳng } A C\)