Bài 3 trang 79 SGK Đại số 10

Đề bài

Cho \(a, b, c\) là độ dài ba cạnh của một tam giác.

a) Chứng minh \((b-c)^2< a^2\);

b) Từ đó suy ra \(a^2+ b^2+ c^2< 2(ab + bc +ca)\).

Hướng dẫn giải

Ta biết trong một tam giác thì một cạnh luôn nhỏ hơn tổng hai cạnh kia.\(a + b > c\)

Lời giải chi tiết

a) Ta biết trong một tam giác thì một cạnh luôn nhỏ hơn tổng hai cạnh kia.

\(a + b > c    \Rightarrow     a + b - c > 0\) \(\Rightarrow a + (b - c) > 0\)

\(a + c > b   \Rightarrow     a + c - b > 0\)   \(\Rightarrow a - (b - c) > 0\)

\(\Rightarrow    [a + (b - c)](a - (b - c)) > 0\)

\( \Rightarrow {a^2} - {(b - c)^2} > 0 \Rightarrow {a^2} > {(b - c)^2}\) (điều phải chứng minh).

b) Từ kết quả câu a), ta có:

\(\begin{array}{l}
{a^2} > {\left( {b - c} \right)^2}\\
{b^2} > {\left( {a - c} \right)^2}\\
{c^2} > {\left( {a - b} \right)^2}
\end{array}\)

 \({a^2} + {\rm{ }}{b^2} + {\rm{ }}{c^2} > {\rm{ }}{\left( {b - c} \right)^2} + {\rm{ }}{\left( {a{\rm{ }}-{\rm{ }}c} \right)^2} \)\(+ {\rm{ }}{\left( {a{\rm{ }} - {\rm{ }}b} \right)^2}\)

\( \Leftrightarrow {a^2} + {\rm{ }}{b^2} + {\rm{ }}{c^2} > {\rm{ }}{b^2} + {\rm{ }}{c^2}-{\rm{ }}2bc{\rm{ }} + {\rm{ }}{a^2} \)\(+ {\rm{ }}{c^2}-{\rm{ }}2ac{\rm{ }} + {\rm{ }}{a^2} + {\rm{ }}{b^2}-{\rm{ }}2ab\)

 \( \Leftrightarrow 2\left( {ab{\rm{ }} + {\rm{ }}bc{\rm{ }} + {\rm{ }}ac} \right){\rm{ }} > {a^2} + {\rm{ }}{b^2} + {\rm{ }}{c^2}\)

hay: \(a^2+ b^2+ c^2< 2(ab + bc +ca)\) (điều phải chứng minh).