Câu 3THPT
Thuộc đề: Kỳ thi chọn đội tuyển dự thi HSGQG THPT - Vĩnh Long - 2026-2027 - Môn Toán (Buổi thứ nhất)Trong mặt phẳng với hệ tọa độ cho parabol . Gọi là điểm di động trên , là điểm trên sao cho ( và đều không trùng với ). Chứng minh rằng khi di động trên thì đường thẳng luôn đi qua một điểm cố định và đồng thời trung điểm của đoạn thẳng luôn chạy trên một parabol cố định.

Trong mặt phẳng với hệ tọa độ cho parabol . Gọi là điểm di động trên , là điểm trên sao cho ( và đều không trùng với ). Chứng minh rằng khi di động trên thì đường thẳng luôn đi qua một điểm cố định và đồng thời trung điểm của đoạn thẳng luôn chạy trên một parabol cố định.


Đáp án chính thức: Tự luận
Hướng dẫn giải chi tiết
Từ việc và di động trên ta đặt: , với .
Do nên .
(1) Vì nên . Đường thẳng có phương trình , hay . Do đó luôn đi qua điểm cố định .
(2) Gọi là trung điểm của . Ta có , , suy ra .
Vậy thuộc parabol cố định .
Ngược lại, với mỗi điểm , phương trình có hai nghiệm thực khác 0 thỏa mãn , . Khi đó , thuộc , và có trung điểm là . Vậy trung điểm của luôn chạy trên parabol cố định.
Do nên .
(1) Vì nên . Đường thẳng có phương trình , hay . Do đó luôn đi qua điểm cố định .
(2) Gọi là trung điểm của . Ta có , , suy ra .
Vậy thuộc parabol cố định .
Ngược lại, với mỗi điểm , phương trình có hai nghiệm thực khác 0 thỏa mãn , . Khi đó , thuộc , và có trung điểm là . Vậy trung điểm của luôn chạy trên parabol cố định.