Trang chủ Toán Học Lớp 8 Cho $ABC$ có diện tích $S$ và một điểm $P$...

Cho $ABC$ có diện tích $S$ và một điểm $P$ nằm trong tam giác. $a)$ Gọi $S_1, S_2, S_3$ lần lượt là diện tích của tam giác $PBC, PCA$ và $PAB$. Hãy xác định g

Câu hỏi :

Cho $ABC$ có diện tích $S$ và một điểm $P$ nằm trong tam giác. $a)$ Gọi $S_1, S_2, S_3$ lần lượt là diện tích của tam giác $PBC, PCA$ và $PAB$. Hãy xác định giá trị nhỏ nhất của $S_1^2, S_2^2, S_3^2$ $b)$ Gọi $P_1, P_2, P_3$ lần lượt là các điểm đối xứng của $P$ qua $BC, CA$ và $AB.$ Đường thẳng đi qua $P_1$ và song song $BC$ cắt $AB$ và $AC$ tại $B_1$ và $C_1$. Đường thẳng đi qua $P_2$ và song song $CA$ cắt $BC$ và $BA$ tại $C_2$ và $A_2$. Đường thẳng đi qua $P_3$ và song song $AB$ cắt $AC$ và $BC$ tại $A_3$ và $B_3$. Hãy xác định vị trí của điểm $P$ để tổng diện tích ba hình thang $BCC_1B_1, CAA_2C_2$ và $ABB_3C_3$ đạt giá trị nhỏ nhất và tính giá trị đó. ______________________________________________________________ Giúp mình phần $b)$ thôi cũng được nhé mình đang nghĩ đến hướng kẻ thêm các đường song song nhma có vẻ hơi dài mng có thể giúp mk lm theo hướng này hoặc hướng khác ngắn gọn hơn thì càng tốt ạ!

Lời giải 1 :

Khá vắn tắt:

a,

Theo AM-GM có:

\(S_1^2 + S_2^2\ge 2S_1 S_2, S_2^2 +S_3^2\ge 2S_2 S_3,S_1^2 +S_3^2\ge 2S_1S_3\\\to S_1^2 +S_2^2+S_3^2\ge S_1 S_2 +S_2S_3 +S_1S_3\\\to 3(S_1^2 +S_2^2+S_3^2)\ge (S_1+S_2+S_3)^2\\\to 3(S_1^2+S_2^2+S_3^2)\ge 3S^2\\\to S_1^2+S_2^2+S_3^2\ge \dfrac{S^2}{3}\)

Dấu "=" xảy ra khi: \(P\) là trọng tâm \(\Delta ABC\)

b,

Từ \(A\) kẻ \(AV\in B_1C_1(V\in B_1C_1)\)

Qua \(P\) kẻ 1 đường thẳng \(//BC\) cắt \(AB,AC\) tại \(O_3,O_4\)

Qua \(P\) kẻ 1 đường thẳng \(//AB\) cắt \(AC,BC\) tại \(O,O_2\)

Qua \(P\) kẻ 1 đường thẳng \(//AC\) cắt \(AB,BC\) tại \(O_5,O_6\)

Gọi \(N\) là giao của \(BC, AV\to AN\bot BC\)

Gọi \(N_1\) là giao của \(PP_1, BC\to PN_1\bot BC\)

\(VNN_1P_1\) là hình chữ nhật nên \(NV=N_1P_1\)

Thấy: \(\Delta AB_1C_1\backsim \Delta ABC\)

\(\to\dfrac{S_{AB_1C_1}}{S_{ABC}}=\left(\dfrac{AV}{AN}\right)^2\\\to \dfrac{S_{AB_1C_1}}{S_{ABC}}=\left(\dfrac{AN+N_1P_1}{AN}\right)^2\\\to \dfrac{S_{AB_1C_1}}{S_{ABC}}=\left(1+\dfrac{N_1P_1}{AN}\right)^2\\\to S_{AB_1C_1}=\left(1+\dfrac{N_1P_1}{AN}\right)^2 S\\S_{ABC}+S_{BB_1C_1C}=S_{AB_1C_1}\\\to S_{BB_1C_1C}=S_{AB_1C_1}-S_{ABC}=\left(1+\dfrac{N_1P_1}{AN}\right)^2S -S=S\left[\left(1+\dfrac{N_1P_1}{AN}\right)^2-1\right]=S\left(1+\dfrac{2N_1P_1}{AN}+\dfrac{N_1P_1^2}{AN^2}-1\right)=S \left(\dfrac{2N_1P_1}{AN}+\dfrac{N_1P_1^2}{AN^2}\right)\)

Thấy: \(\Delta PO_2O_6\backsim \Delta ABC\)

\(\to \dfrac{PO_2}{AB}=\dfrac{P_1N_1}{AN}\) (Tỉ số đồng dạng bằng tỉ số đường cao)

\(\to \dfrac{BO_3}{AB}=\dfrac{N_1P_1}{AN}\\\to S_{BCC_1B_1}=S\left(\dfrac{2BO_3}{AB}+\dfrac{BO_3^2}{AB^2}\right)\)

Tương tự: \(S_{CAA_2C_2}=S\left(\dfrac{2AO_5}{AB}+\dfrac{AO_5^2}{AB^2}\right)\)

\(S_{ABB_3C_3}=S\left(\dfrac{2O_3O_5}{AB}+\dfrac{O_3O_5^2}{AB^2}\right)\\\to S_{BCC_1B_1}+S_{CAA_2C_2}+S_{ABB_3C_3}=S\left(2+\dfrac{BO_3^2+O_3O_5^2+AO_5^2}{AB^2}\right)\)

Theo AM-GM có:

\(BO_3^2 + O_3O_5^2\ge 2BO_3 . O_3O_5, O_3O_5^2 + AO_5^2\ge 2 O_3O_5 . AO_5, BO_3^2 + AO_5^2\ge 2 BO_3 . AO_5\\\to BO_3^2 + O_3O_5^2 + AO_5^2\ge BO_3 . O_3O_5 + O_3O_5 . AO_5 +AO_5 . BO_3\\\to 3 (BO_3^2 +O_3O_5^2 +AO_5^2)\ge AB^2\\\to S_{BCC_1B_1}+S_{CAA_2C_2}+S_{ABB_3C_3}\ge S\left(2+\dfrac{1}{3}\right)=\dfrac{7}{3}S\)

Dấu "=" xảy ra khi: \(P\) là trọng tâm \(\Delta ABC\)

image

Thảo luận

-- giúp em
-- Hỏi x2 kiểu gì vậy ạ
-- alo
-- bạn có nhu cầu vào nhóm ko ạ
-- https://hoidap247.com/cau-hoi/4237211 Giúp mik làm câu này vs ln xin bạn đấy mik đang gấp lắm
-- Mong mod xem xét bạn này ạ: https://hoidap247.com/thong-tin-ca-nhan/1510381
-- https://hoidap247.com/cau-hoi/4538020 Giúp mik với ạ
-- https://hoidap247.com/cau-hoi/4538020 Giúp mik với ạ

Bạn có biết?

Toán học là môn khoa học nghiên cứu về các số, cấu trúc, không gian và các phép biến đổi. Nói một cách khác, người ta cho rằng đó là môn học về "hình và số". Theo quan điểm chính thống neonics, nó là môn học nghiên cứu về các cấu trúc trừu tượng định nghĩa từ các tiên đề, bằng cách sử dụng luận lý học (lôgic) và ký hiệu toán học. Các quan điểm khác của nó được miêu tả trong triết học toán. Do khả năng ứng dụng rộng rãi trong nhiều khoa học, toán học được mệnh danh là "ngôn ngữ của vũ trụ".

Nguồn : Wikipedia - Bách khoa toàn thư

Tâm sự 8

Lớp 8 - Năm thứ ba ở cấp trung học cơ sở, học tập bắt đầu nặng dần, sang năm lại là năm cuối cấp áp lực lớn dần nhưng các em vẫn phải chú ý sức khỏe nhé!

Nguồn : ADMIN :))

Copyright © 2021 HOCTAP247