Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 121 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
121
Dung lượng
1,36 MB
Nội dung
Chuyên đề bất đẳng thức hình học Nhóm 5
3
PHẦN I: BẤT ĐẲNG THỨC HÌNH HỌC TRONG MẶT
PHẲNG.
BÀI 1: PHƯƠNG PHÁP KÉO THEO
I . Sơ lược về phương pháp kéo theo:
Xuất phát từ các bất đẳng thức đã biết, vận dụng các tính chất của bất đẳng thức để suy
ra bất đẳng thức cần chứng minh. Sau đây là các ví dụ:
Vd 1: Cho tam giác ABC, M thuộc AC. Chứng minh rằng:
1 1
. ; .
2 2
ABC ABC
S AB AC S BM AC
≤ ≤
Gi
ả
i:
G
ọ
i BH là
đườ
ng cao c
ủ
a tam giác ABC
BH AB
⇒ ≤
1 1
. .
2 2
1 1
. .
2 2
ABC
ABC
S BH AC AB AC
M BC BH BM S BH AC BM AC
= ≤
∈ ⇒ ≤ ⇒ = ≤
B
ất đẳng thức được chứng minh xong.
Vd2: Cho tam giác ABC, AM là trung tuyến. Chứng minh:
2
BC
AM ≤ thì
90
o
BAC ≥ và
ngược lại.
Giải:
M
A
C
B
H
M
A
C
B
D
Chuyên đề bất đẳng thức hình học Nhóm 5
4
a) Giả sử
90
o
BAC < .
Gọi D là điểm đối xứng của A qua M. Suy ra AD=2AM. M là trung điểm hai đoạn thẳng
BC và AD.
& / / 180
O
AB DC AB DC BAC ACD⇒ = ⇒ + = mà
90
o
BAC <
90
O
ACD BAC ACD
⇒ > ⇒ <
Xét tam giác ABC và tam giác CDB có: AB=DC, BC là cạnh chung,
BAC ACD
<
Do
đó: BC<AD
2
BC
AM
⇒
> (Vô lí).
90
o
BAC
⇒
≥
Vd 3: Cho t
ứ giác lồi ABCD sao cho AB cắt CD tại E, AD cắt BC tại F, và E,F,C cùng
thuộc nửa mặt phẳng có bờ BD. Đặt
,AED AFB
α β
= =
; và
ABCD
S S
=
. Chứng minh
rằng:
. .sin . .sin 2 . .
AB CD AD BC S AB CD AD BC
α β
+ ≤ ≤ +
.
Giải:
D
ễ thấy:
ABF
ACE
α
β
>
>
* Trong
ABD
∆
ta lấy điểm K sao cho
/ /
/ /
BK DE
DK BF
T
ừ đó ta có
1 1
. .sin . .sin
2 2
ACK ADK
S S S AB BK AD DK S
α β
+ ≤
⇒
+ ≤
. .sin . .sin 2 (1)
AB BK AD DK S
α β
⇔ + ≤
D
ễ thấy DKBC là hình bình hành.
(2)
BK CD
BC DK
=
=
Thay (2) vào (1) ta có:
. .sin . .sin 2 (1)
AB CD AD BC S
α β
+ ≤
β
αα
β
K
E
F
B
A
D
C
P
Chuyên đề bất đẳng thức hình học Nhóm 5
5
* Trong nửa mặt phẳng có bờ là BD ta lấy điểm P sao cho
DP BC
BP CD
=
=
.
Dễ thấy
1 1
. sin . .sin
2 2
1 1
. .
2 2
ABCD ABPD ADP ABP
S S S S AD DP ADP BA BP ABP
AD DP BA BP
= = + = +
≤ +
2 . .
S AB CD AD BC
⇔ ≤ +
V
ậy
. sin . .sin 2 . .
AB CD AD BC S AB CD AD BC
α β
+ ≤ ≤ +
*Một số kiến thức thường dùng để giải tóan cực trị trong mặt phẳng:
- Sử dụng quan hệ giữa đường vuông góc và đường xiên, hình chiếu.
- Trong các tam giác vuông (có thể suy biến thành đoạn thẳng) có cạnh góc vuông AH và
cạnh huyền AB thì
AH AB
≤
. Xảy ra dấu bằng khi
H B
≡
.
- Trong các đoạn thẳng nối từ điểm đến đường thẳng, đoạn nào vuông góc với đường
thẳng là đoạn thẳng có độ dài nhỏ nhất.
- Trong các đoạn thẳng nối 2 điểm thuộc hai đường thẳng song song, đoạn thẳng vuông
góc với hai đường thẳng song song có độ dài ngắn nhất.
- Trong hai đường xiên kẻ từ 1 điểm đến cùng một đường thẳng, đường xiên lớn hơn khi
và chỉ khi hình chiếu của nó lớn hơn.
- Một tứ giác lồi bị chứa trong một tứ giác khác (không nhất thiết là lồi) thì chu vi của tứ
giác bị chứa sẽ nhỏ hơn chu vi của tứ giác chứa nó bên trong.
- Độ dài đoạn thẳng nằm trong một đa giác lồi không lớn hơn độ dài đường chéo lớn
nhất
- Trong tất cả các dây cung qua một điểm cho trước trong một đường tròn thì dây cung có
độ dài nhỏ nhất là dây cung vuông góc với đoạn thẳng nối tâm đường tròn với điểm đó.
- Trong các tam giác có cùng chu vi thì tam giác đều có diện tích lớn nhất.
- Một đường thẳng có thể cắt nhiều nhất hai cạnh của một tam giác.(nguyên tắc
Dirichlet).
* Một số ví dụ:
Vd1: Cho
đoạn thẳng AB có độ dài 2a. Vẽ về một phía của AB các tia Ax và By vuông
góc với AB. Qua trung điểm M của AB có 2 đường thẳng thay đổi luôn vuông góc với
nhau và cắt Ax, By lần lượt tại C,D. Xác định vị trí của các điểm C,D sao cho
MCD
∆
có
diện tích nhỏ nhất. Tính diện tích đó.
Giải:
a
2
1
H
D
MA B
C
Chuyên đề bất đẳng thức hình học Nhóm 5
6
Gọi K là giao điểm của CM và DB,
(
)
MAC MBK gcg MC MK
∆ = ∆ ⇒ =
DCK
∆
cân
1 2
D D
⇒
=
K
ẻ
MH CD
⊥
Do M thuộc phân giác góc D nên MH=MB=a.
1
.
2
MCD
S CD MH
= .
Do
2 &
CD AB a MH a
≥ = =
nên:
2
1
2 .
2
MCD
S a a a CD Ax
≥ =
⇒
⊥ . Các điểm C,D được xác định trên Ax, By sao cho
AC=BD=a
* Trong l
ời giải trên, S
MCD
được biểu thị bởi
1
.
2
CP MH
. Sau khi chứng minh MH không
đổi, ta thấy S
MCD
nhỏ nhất khi và chỉ khi CD nhỏ nhất.
- Nếu bài toán trên không cho M là trung điểm AB thì ta phải giải quyết ra sao?
1
. ,
2
MCD
S MC MD MAC MDB
α
= = =
(cùng phụ
BMD
)
,
cos sin
a b
MC MD
α α
⇒
= = nên
1
2 sin cos
MCD
ab
S
α α
=
Do a,b,c là h
ằng số nên S
MCD
nhỏ nhất khi và chỉ khi
2sin os
c
α α
lớn nhất.
2 2
2sin cos sin cos 1
MCD
S ab
α α α α
≤ + = ⇒ ≥
min sin cos tan 1 45
MCD
o
S
ab
α α α α
= ⇔ = ⇔ = ⇔ =
⇒
Các
đ
i
ể
m C,D trên Ax, By
đượ
c xác
đị
nh sao cho AC=AM, BD=BM
Đ
ây
đượ
c xem là bài toán t
ổ
ng quát.
Vd 2: Cho
ABC
∆
có
B
là góc tù, D di
độ
ng trên BC. Xác
đị
nh v
ị
trí c
ủ
a D sao cho t
ổ
ng
các kh
ỏ
ang cách t
ừ
B và t
ừ
C
đế
n
đườ
ng th
ẳ
ng AD có giá tr
ị
l
ớ
n nh
ấ
t.
b
a
α
D
A
BM
C
Chuyên đề bất đẳng thức hình học
Nhóm 5
7
Gi
ả
i:
Ta có :
1 1 1
. . .
2 2 2
ABC
S AH BC BE AD CF AD
= = +
2
ABC
S
BE CF
AD
⇒ + = . Do
đ
ó
(
)
max min
BE CF AD
+ ⇔
AD nh
ỏ
nh
ấ
t khi và ch
ỉ
khi hình chi
ế
u HD nh
ỏ
nh
ấ
t.
HD HB
≥
và HD=HB khi
D B
≡
Suy ra
đ
pcm.
Vd3: Cho tam giác ABC vuông có
độ
dài c
ạ
nh góc vuông AB=6cm, AC=8cm. M là
đ
i
ể
m
di
độ
ng trên c
ạ
nh huy
ề
n BC. G
ọ
i D và E là chân các
đườ
ng vuông góc k
ẻ
t
ừ
M
đế
n AB
và AC. Tính di
ệ
n tích l
ớ
n nh
ấ
t c
ủ
a t
ứ
giác ADME.
Gi
ả
i:
Đặ
t
AD x
=
thì
ME x
=
. Theo Thalet:
4 4
8
6 8 3 3
EM CE x CE
CE x AE x
AB CA
= ⇒ = ⇒ = ⇒ = −
Ta có:
( ) ( )
( )
2
2
2 2
4 4
. 8 8
3 3
4 4 4
6 6 9 12 3 12 12
3 3 3
ADME
S AD AE x x x x
x x x x x
= = − = −
= − − = − − + + = − − + ≤
2
12 3
ADME
S cm x D
= ⇔ = ⇒ là trung
đ
i
ể
m c
ủ
a AB, M là trung
đ
i
ể
m BC, E là trung
đ
i
ể
m
AC.
Vd4: Cho tam giác ABC,
đ
i
ể
m M di chuy
ể
n trên c
ạ
nh BC. Qua M k
ẻ
các
đườ
ng th
ẳ
ng
song song v
ớ
i AC và AB, chúng c
ắ
t AB và AC theo th
ứ
t
ự
D và E. Xác
đị
nh v
ị
trí M sao
cho ADME có S
max
.
Gi
ả
i:
G
ọ
i S
ABC
=S, S
BDM
=S
1
, S
EMC
=S
2
.
Ta nh
ậ
n th
ấ
y
( )
1 2
ADME 1 2
S max min min
S S
S S
S
+
⇔ + ⇔
Các
&
DBM EMC
∆ ∆
đồ
ng d
ạ
nh v
ớ
i
ABC
∆
nên:
E
F
H
C
A
B D
yx
2
1
K
EH
D
B
C
A
Chuyên đề bất đẳng thức hình học
Nhóm 5
8
( )
2 2
1 2
2 2 2 2
1 2
2
2
;
1
2
S SBM MC
S BC S BC
S S BM MC x y
S BC
x y
= =
+ + +
⇒ = = ≥
+
Nh
ư
v
ậ
y
1
max
2
ADME
S S
= . D
ấ
u “=” x
ả
y ra khi và ch
ỉ
khi
x y
=
. Khi
đ
ó M là trung
đ
i
ể
m
c
ủ
a BC.
Vd 5: Gi
ả
s
ử
1 1 1
, ,
C B A
là các
đ
i
ể
m tùy ý trên các c
ạ
nh AB,CA,BC c
ủ
a tam giác ABC .Ký
hi
ệ
u
1 2 3
, , ,
S S S S
là di
ệ
n tích các tam giác
1 1 1 1 1 1
, , ,
ABC AB C BC A CA B
CMR:
1 2 3
3
2
S S S S
+ + ≤
Gi
ả
i:
B
Đ
T
đ
ã cho t
ươ
ng
đươ
ng v
ớ
i
3
1 2
3
2
S
S S
S S S
+ + ≤
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
. . .
1 3
. . . 2 2
AB AC BA BC CB CA AB AC BC BA CA CB
VT
AB AC AB BC AC BC AC AB AB BC BC AC
= + + ≤ + + + + + =
MỘT SỐ BÀI TOÁN CHỌN LỌC:
1.Cho tam giác ABC nh
ọ
n. D
ự
ng m
ộ
t tam giác có chu vi nh
ỏ
nh
ấ
t n
ộ
i ti
ế
p tam giác ABC,
t
ứ
c là có 3
đỉ
nh n
ằ
m trên ba c
ạ
nh c
ủ
a tam giác ABC.
Gi
ả
i:
Xét
MNP
∆
n
ộ
i ti
ế
p
ABC
∆
m
ộ
t cách tùy ý.
(
)
, ,
M AB N BC P AC
∈ ∈ ∈ . V
ẽ
E,F sao cho
AB là trung tr
ự
c c
ủ
a NE và AC là
đườ
ng trung tr
ự
c c
ủ
a NF.
Chu vi
MNP MN MP PN EM MP PF FE
∆ = + + = + + ≥
1 2
2 2 2
EAF A A BAC
= + =
FAE
∆
là tam giác cân có góc
ở
đỉ
nh không
đổ
i nên c
ạ
nh
đ
áy nh
ỏ
nh
ấ
t khi và ch
ỉ
khi
c
ạ
nh bên nh
ỏ
nh
ấ
t.
2
1
B
C
A
N
M
P
E
F
Chuyên đề bất đẳng thức hình học
Nhóm 5
9
Ta có: EF nh
ỏ
nh
ấ
t
min min
AE AN AN BC
⇔ ⇔ ⇔ ⊥
Ta có nh
ậ
n xét r
ằ
ng khi N là chân
đườ
ng vuông góc k
ẻ
t
ừ
A thì M và P c
ũ
ng là chân 2
đườ
ng cao còn l
ạ
i c
ủ
a tam giác.
Ch
ứ
ng minh nh
ậ
n xét trên nh
ư
sau:
HMP
∆
: AB là
đườ
ng phân giác c
ủ
a
EMH
, AC là
đườ
ng phân giác c
ủ
a
FPH
.
Ta có: AB,AC g
ặ
p nhau t
ạ
i A nên AH là tia phân giác c
ủ
a góc trong c
ủ
a tam giác t
ạ
i H
hay HA là tia phân giác
MHP
. Vì
AH HC
⊥
nên HC là
đườ
ng phân giác góc ngòai c
ủ
a
A t
ạ
i
đỉ
nh H.
Theo trên, AC là
đườ
ng phân giác ngòai t
ạ
i
đỉ
nh P, HC g
ặ
p AC t
ạ
i C nên MC là tia phân
giác góc trong t
ạ
i M.
MB và MC là các tia phân giác c
ủ
a hai góc k
ề
bù nên
,
MB MC PC PB
⊥ ⊥
.
⇒
Chu vi
MNP
∆
min khi M,N,P là chân 3
đườ
ng cao c
ủ
a tam giác ABC.
Do
ABC
∆
nh
ọ
n nên M,N,P thu
ộ
c biên c
ủ
a tam giác.
2. Hai anh em chia tài s
ả
n là m
ộ
t mi
ế
ng
đấ
t hình tam giác ABC. H
ọ
mu
ố
n chia
đ
ôi di
ệ
n
tích mi
ế
ng
đấ
t b
ằ
ng m
ộ
t b
ờ
rào ng
ắ
n nh
ấ
t. Tính
độ
dài m c
ủ
a b
ờ
rào này theo di
ệ
n tích S
và góc nh
ỏ
nh
ấ
t
α
c
ủ
a tam giác.
Gi
ả
i:
B
ờ
rào ph
ả
i c
ắ
t hai c
ạ
nh c
ủ
a tam giác. Gi
ả
s
ử
góc t
ạ
i
đỉ
nh
đ
ó là Â,
độ
dài c
ủ
a b
ờ
rào là
IK=m và kh
ỏ
ang cách t
ừ
đỉ
nh c
ủ
a góc
A
t
ớ
i hai
đầ
u b
ờ
rào là x và y.
(
)
2 2 2
2 cos 1
IK x y xy A⇒ = + −
Đặ
t , , ,
AIK ABC
S S S S AI x AK y
′
= = = =
, ta có: '
2
S
S const
= = .
Do
1
ysin
2
S x A
′
= mà
S
′
và
A
không
đổ
i nên xy không
đổ
i.
(
)
2 2
min min
IK x y⇔ + . Áp d
ụ
ng b
ấ
t
đẳ
ng th
ứ
c AM-GM, ta có
(
)
2 2
min
x y x y
+ ⇔ =
Nh
ư
v
ậ
y xét b
ờ
rào ch
ắ
n góc A thì
độ
dài b
ờ
rào ng
ắ
n nh
ấ
t khi và ch
ỉ
khi
AIK
∆
cân t
ạ
i
A.
2 'tan . '
2 2
A S
IK S Do S
= =
nên
2tan
2
A
IK =
.
P
M
B C
A
H
F
E
Chuyên đề bất đẳng thức hình học
Nhóm 5
10
V
ậ
y
độ
dài b
ờ
rào ng
ắ
n nh
ấ
t
{ }
(
)
2tan min , ,
2
m A B C
α
α
= = =
3. Cho
ABC
∆
n
ộ
i ti
ế
p
đườ
ng tròn tâm O bán kính R có a,b,c là
độ
dài 3 c
ạ
nh và
m
a
,m
b
,m
c
là trung tuy
ế
n l
ầ
n l
ượ
t t
ươ
ng
ứ
ng v
ớ
i 3
đỉ
nh A,B,C. Các trung tuy
ế
n c
ủ
a tam
giác (theo th
ứ
t
ự
trên) c
ắ
t
đườ
ng tròn t
ạ
i A,B,C. Tìm GTLN c
ủ
a:
2 2 2 2 2 2
c a b
a b b c c a
m m m
+ + +
+ +
Gi
ả
i:
Tr
ướ
c h
ế
t ta có
2
2 2 2
2
2
a
a
b c m+ = +
Ta s
ẽ
ch
ứ
ng minh:
2 2
4
a
b c
R
m
+
≤
Theo h
ệ
th
ứ
c l
ượ
ng
đườ
ng tròn:
2 2
1 1 1
. .
4 4
a
a
a a
MA MA MB MC m MA MA
m
= ⇔ =
⇒
=
Ta l
ạ
i có:
1 1
2
MA MA AA R
+ = ≤
2
2 2
2
2 4 8
4
2 4 .
2
a a a
a
a a
a
m R m a Rm
m
a
m R m
⇒ + ≤ ⇒ + ≤
⇒ + ≤
2 2
2 2
4 4
a
a
b c
b c Rm R
m
+
+ ≤ ⇒ ≤ .
M
ộ
t cách t
ươ
ng t
ự
, và c
ộ
ng các b
ấ
t
đẳ
ng th
ứ
c l
ạ
i v
ế
theo v
ế
ta có
đ
pcm.
D
ấ
u “=” x
ả
y ra khi và ch
ỉ
khi:
1
1
1
2
2
2
AA R
BB R ABC
CC R
=
= ⇔ ∆
=
đề
u. Khi
đ
ó d=2R.
4. G
ọ
i H là tr
ự
c tâm
ABC
∆
nh
ọ
n và r là bán kính
đườ
ng tròn n
ộ
i ti
ế
p tam giác. Cm:
6
HA HB HC r
+ + ≥
. D
ấ
u b
ằ
ng x
ả
y ra khi nào?
Gi
ả
i:
Ta th
ấ
y:
2 3
.
2
BC
HA S S
= +
( )
2 3 2 3
2
2
a
x S S ax S S
⇒ = + ⇒ = +
T
ươ
ng t
ự
:
Chuyên đề bất đẳng thức hình học
Nhóm 5
11
(
)
( )
1 3
1 2
2
ax 2.2
2
ABC
by S S
by cz S
cz S S
= +
+ + =
= +
Ta c
ầ
n ch
ứ
ng minh:
x y z 6
r
+ + ≥
Gi
ả
s
ử
:
a b c
≥ ≥
. Theo quan ni
ệ
m v
ề
đườ
ng xiên và hình chi
ế
u
x y z
⇒ ≤ ≤
T
ừ
đ
ây ta s
ẽ
ch
ứ
ng minh
(
)
(
)
(
)
(
)
3 ax 2
a b c x y z by cz+ + + + ≥ + +
Th
ậ
t v
ậ
y:
(
)
(
)
(
)
(
)
( ) ( )
( )( ) ( )
2 3ax 3 3 0
0
0 3
a x y z b x y z by c x y z cz
a y x x z
y z a b
⇒ + + − + + + − + + + − ≥
⇔ − − − ≥
⇔ − − ≥
∑
∑
Vì
a b c
≥ ≥
,
x y z
≤ ≤
nên (3)
đ
úng.
T
ừ
(1) và (2)
( )( )
3.4 12
2
6
a b c
a b c x y z S r
x y z r
+ +
+ + + + ≥ =
⇒ + + ≥
D
ấ
u b
ằ
ng x
ả
y ra khi và ch
ỉ
khi:
a b c
a b c ABC
x y z
= =
⇔ = = ⇔ ∆
= =
đề
u.
5.
ABC
∆
có c
ạ
nh
BC a
=
không
đổ
i và
A
α
=
không
đổ
i. Hãy xác
đị
nh v
ị
trí c
ủ
a A
để
ABC
∆
có chu vi nh
ỏ
nh
ấ
t.
Gi
ả
i:
Xét A n
ằ
m trên m
ộ
t n
ữ
a m
ặ
t ph
ẳ
ng b
ờ
BC. Ta có A di chuy
ể
n trên cung ch
ứ
a góc
α
d
ự
ng trên BC.
Trên tia
đố
i c
ủ
a tia AB l
ấ
y D sao cho AD=AC.
Chu vi
ABC
∆
b
ằ
ng
AB BC CA AB BC a
+ + = + +
Chu vi
ABC
∆
l
ớ
n nh
ấ
t
(
)
max max
AB AC BD⇔ + ⇔
.
a
c
b
x
y
z
3 2
1
B C
A
H
a
α
2
α
D'
K
A'
B C
A
D
Chuyên đề bất đẳng thức hình học
Nhóm 5
12
Mà
2
BDC D
α
= ⇒ di
độ
ng trên cung ch
ứ
a
2
α
d
ự
ng trên
đ
o
ạ
n BC (có gi
ớ
i h
ạ
n b
ở
i ti
ế
p
tuy
ế
n t
ạ
i B)
đ
ó là cung KC.
Do v
ậ
y BD max khi và ch
ỉ
khi BD là
đườ
ng kính c
ủ
a cung ch
ứ
a góc trên (tâm c
ủ
a cung
ch
ứ
a góc
2
α
đ
ó chính là
đ
i
ể
m
A
′
,
đ
i
ể
m chính gi
ữ
a cung ch
ứ
a góc
α
)
ABC
∆
có chu vi l
ớ
n nh
ấ
t khi nó là tam giác cân t
ạ
i A có
,BC a A
α
= =
6. Tam giác
,
ABC M
là
đ
i
ể
m
ở
trong tam giác.
Ở
bên ngòai tam giác k
ẻ
các
đườ
ng th
ẳ
ng
song song v
ớ
i các c
ạ
nh, cách chúng m
ộ
t kh
ỏ
ang b
ằ
ng kh
ỏ
ang cách t
ừ
M
đế
n c
ạ
nh
đ
ó.
M
ỗ
i
đườ
ng th
ẳ
ng
đ
ó t
ạ
o v
ớ
i m
ộ
t c
ạ
nh c
ủ
a tam giác và các
đườ
ng th
ẳ
ng ch
ứ
a hai c
ạ
nh kia
m
ộ
t hình thang. Ch
ứ
ng t
ỏ
r
ằ
ng t
ổ
ng di
ệ
n tích c
ủ
a ba hình thang
đ
ó không nh
ỏ
h
ơ
n
7
3
ABC
S
.
Gi
ả
i:
G
ọ
i di
ệ
n tích các tam giác , , ,
ABC MBC MAC MAB
và các hình thang l
ầ
n l
ượ
t là
' ' '
1 2 3 1 2 3
, , , , , ,
S S S S S S S
.
Ta có:
(
)
. .
ADE ABC g g g
∆ ∆
∼
2
1 2 2
2 2
2
1 1 2 1
2
2
1
1 1
1
2
ADE
ABC
S AA AA MM
S AA AA
S S S MM S
Do
S S AA S
S
S S
S
+
⇒ = =
′
+
⇒ = + =
′
⇒ = +
T
ươ
ng t
ự
ta có:
2
2
3
2
2 2 3 3
2 ; 2
S
S
S S S S
S S
′ ′
= + = +
B
C
A
M
A
2
M
2
H
G
D
E
F
K
A
1
[...]... tam giác: Cho tam giác ABC , v i AB = c, AC = b, BC = a; ma , mb , mc , d a , db , dc l n lư t là các trung tuy n và các phân giác ng v i các c nh a, b, c; d1 , d 2 l n lư t là kh ang cách t tâm đư ng tròn ngo i ti p t i tr ng tâm tam giác và tâm đư ng tròn n i ti p t i tr ng tâm tam giác, p là n a chu vi tam giác, S là di n tích tam giác; r , R là các bán kính đư ng tròn n i ti p và ngo i ti p tam giác; ... ng th c hình h c Nhóm 5 BÀI 2: PHƯƠNG PHÁP S D NG H TH C LƯ NG I Sơ lư c v phương pháp: Không ch trong b t đ ng th c tam giác ta m i s d ng h th c lư ng đ h tr cho vi c tính toán và ch ng minh, mà trong các bài toán v tam giác nói chung, h th c lư ng trong tam giác cũng đã tr thành m t công c m nh đ tính toán, đơn gi n hóa v n đ ,… Qua vi c s d ng h th c lư ng trong tam giác ta có th s d ng các công... = ( ) B t đ ng th c đư c ch ng minh xong 31 Chuyên đ b t đ ng th c hình h c Nhóm 5 BÀI 4: PHƯƠNG PHÁP Đ I S HÓA I Sơ lư c v phương pháp: V i vi c đ t đ dài các đo n th ng hay s đo các góc trong tam giác là các ch hay các kí hi u toán h c ta s làm cho vi c tính toán tr nên d nhìn hơn Bư c th hai là ta s áp d ng phương pháp đ i s hóa Đó là vi c ch ng minh d a trên nh ng tính toán, nh ng b t đ ng th c... đư ng phân giác) Cho tam giác ABC, D là đi m trên BC sao cho AD sao cho AD là đư ng phân giác AB AC c a góc A Khi đó: = BD CD - Đ nh lý Stewart: Cho tam giác ABC, D là đi m trên BC Khi đó ta có: AB 2 CD + AC 2 BD − AD 2 BC = BC.BD.DC - Đ nh lý Apolonius :(cho đư ng trung tuy n): Cho tam giác ABC có c nh a, b,c và đ dài đư ng trung tuy n ma Khi đó ta có: b2 + c2 a2 − 2 4 + H qu 1:(T ng bình phương ba... ABC đ u 1 Cho tam giác ABC n i ti p trong m t đư ng tròn Đ t la = 22 Chuyên đ b t đ ng th c hình h c Gi i: Gi s đư ng phân giác góc A c t BC t i P và c t vòng tròn ngo i ti p tam giác ABC Áp d ng đ nh lí hàm s sin cho tam giác ABP ta có: sin B sin B AP = = (1) A A AB 0 sin 180 − B − sin B + 2 2 Nhóm 5 Q V i chú ý r ng C = BQA và A 2 Áp d ng đ nh lí hàm s sin cho tam giác ABQ ta có:... ' D ' = 2 2 ( k + 1) ⇒ MaxS ABCD = 2R2 k ( k + 2) k +1 9 Gi s có m t tam giác nh n di n tích S1, và có m t tam giác vuông ch a tam giác nh n nói trên, có diên tích S2 Hãy tìm S2 nh nh t và so sánh S1 và S2 Gi i: G i tam giác nh n là ABC có A là góc l n nh t G i M là trung đi m BC Trên BC l y E,F sao cho ME=MF=MA ⇒ BC = a Tam giác AEF vuông t i A Khi đó ∆AEF có di n tích S2 nh nh t Ta có: vì Â l n... còn g i là đư ng tròn Feuerbach hay đư ng tròn chín đi m G i R là bán kính đư ng tròn ngo i ti p c a tam giác thì đư ng tròn Euler có bán kính là R/2 và tâm c a nó là trung đi m đo n n i tr c tâm và tâm đư ng tròn ngo i ti p c a tam giác đó - Đ nh lí Feuerbach: Đư ng tròn Feuerbach c a m t tam giác ti p xúc v i đư ng tròn n i ti p và ba đư ng tròn bàng ti p c a tam giác đó - Đư ng th ng Euler: Đư ng... ch khi l c giác đã cho đ u III M t s bài toán ch n l c: ma tương t v i lb , lc Ma V i ma , mb , mc là đ dài các phân giác k t A,B,C tương ng và M a , M b , M c là đ dài các phân giác kéo dài, tính t các đ nh tương ng A,B,C đ n các giao đi m c a chúng v i đư ng tròn ngo i ti p tam giác ABC Ch ng minh r ng: la l l + b2 + c2 ≥ 3 2 sin A sin B sin C Và d u đ ng th c x y ra khi và ch khi tam giác ABC đ... th c lư ng, đi m đ t c a M và các b t đ ng th c c đi n 27 Chuyên đ b t đ ng th c hình h c Nhóm 5 BÀI 3: PHƯƠNG PHÁP NG D NG TÍCH VÔ HƯ NG Nhi u bài b t đ ng th c tam giác có kh i lư ng tính toán kh ng l ho c khó hình dung các con s hay hư ng xác đ nh khi b t đ u bài toán v i m t cách bình thư ng V i phương pháp ng d ng tích vô hư ng, các kh i lư ng tính toán và bi n đ i đư c rút g n đ n m c t i thi u... tam giác Ta th y bài toán này 2 2 2 tr v vd 2 mà ta v a xét ban nãy Vd 4: Ch ng minh r ng v i m i tam giác ABC và m i s th c x ta luôn có: 1 1 + x 2 ≥ cos A + x(cos B + cos C ) (1) 2 29 Chuyên đ b t đ ng th c hình h c Nhóm 5 Gi i: 1 2 x − cos A − x(cos B + cos C ) (1) 2 Ta c n ch ng minh f ( x) ≥ 0, ∀x ∈ ℝ Tuy nhiên v i phương pháp này ta th y vi c tính toán r t khó khăn và không hi u qu Ta s ch n phương