Chương II: TÍCH VÔ HƯỚNG CỦA HAI VÉC TƠ VÀ ỨNG DỤNG

FH

1. Tính độ dài phân giác trong AD của \(\Delta ABC\) theo \(a=BC;b=CA;c=AB;\alpha=\widehat{BAC}\)

2. Cho \(\Delta ABC,G\) là trọng tâm và M tùy ý.

CM: \(MA^2+MB^2+MC^2=3MG^2+\dfrac{1}{3}\left(a^2+b^2+c^2\right)\)

3. Cho \(\Delta ABC\), tìm max \(P=cosA+cosB+cosC\)

4. Cho \(\Delta ABC\), tìm min \(Q=cos2A+cos2B+cos2C\)

5. Cho \(\Delta ABC\), điểm M tùy ý. Tìm min \(F=\overrightarrow{MA}.\overrightarrow{MB}+\overrightarrow{MB}.\overrightarrow{MC}+\overrightarrow{MC}.\overrightarrow{MA}\)

6. CM: \(F=cos2A+cos2B-cos2C\le\dfrac{3}{2}\)

7. Tứ giác ABCD nội tiếp \(\left(O;R\right)\).

Tìm \(M\in\left(O;R\right)\) sao cho \(F=MA^2+MB^2+MC^2-3MD^2\) đạt min, max

HP
20 tháng 12 2020 lúc 23:18

1.

\(\overrightarrow{AD}=\overrightarrow{AB}+\overrightarrow{BD}=\overrightarrow{AB}+\dfrac{c}{b+c}\overrightarrow{BC}=\dfrac{\left(b+c\right)\overrightarrow{AB}+c\overrightarrow{BC}}{b+c}=\dfrac{b\overrightarrow{AB}+c\overrightarrow{AC}}{b+c}\)

\(\Rightarrow AD^2=\dfrac{\left(b\overrightarrow{AB}+c\overrightarrow{AC}\right)^2}{\left(b+c\right)^2}=\dfrac{2b^2c^2+2b^2c^2.cosA}{\left(b+c\right)^2}=\dfrac{2b^2c^2\left(1+cos\alpha\right)}{\left(b+c\right)^2}\)

\(\Rightarrow AD=\dfrac{bc\sqrt{2+2cos\alpha}}{b+c}\)

Bình luận (0)
HP
20 tháng 12 2020 lúc 23:33

2.

\(MA^2+MB^2+MC^2=\left(\overrightarrow{MG}+\overrightarrow{GA}\right)^2+\left(\overrightarrow{MG}+\overrightarrow{GB}\right)^2+\left(\overrightarrow{MG}+\overrightarrow{GC}\right)^2\)

\(=3MG^2+GA^2+GB^2+GC^2+2\overrightarrow{MG}\left(\overrightarrow{GA}+\overrightarrow{GB}+\overrightarrow{GC}\right)\)

\(=3MG^2+GA^2+GB^2+GC^2\)

\(=3MG^2+\dfrac{4}{9}\left(AM^2+MB^2+MC^2\right)\)

\(=3MG^2+\dfrac{4}{9}\left(\dfrac{2b^2+2c^2-a^2}{4}+\dfrac{2a^2+2c^2-b^2}{4}+\dfrac{2a^2+2b^2-c^2}{4}\right)\)

\(=3MG^2+\dfrac{4}{9}.\dfrac{3}{4}\left(a^2+b^2+c^2\right)\)

\(=3MG^2+\dfrac{1}{3}\left(a^2+b^2+c^2\right)\)

Bình luận (0)
HP
20 tháng 12 2020 lúc 23:43

3.

Hình vẽ:

Đặt các vecto đơn vị \(\overrightarrow{u},\overrightarrow{v},\overrightarrow{w}\) cùng hướng \(\overrightarrow{AB};\overrightarrow{BC};\overrightarrow{CA}\)

Khi đó \(\left(\overrightarrow{u}+\overrightarrow{v}+\overrightarrow{w}\right)^2=3-2\left(cosA+cosB+cosC\right)=3-2P\)

\(\Rightarrow3-2P=\left(\overrightarrow{u}+\overrightarrow{v}+\overrightarrow{w}\right)^2\ge0\Rightarrow P\le\dfrac{3}{2}\)

\(maxP=\dfrac{3}{2}\Leftrightarrow\Delta ABC\) đều

Bình luận (0)
HP
21 tháng 12 2020 lúc 16:58

4. 

Gọi O là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC

\(\left(\overrightarrow{OA}+\overrightarrow{OB}+\overrightarrow{OC}\right)^2=OA^2+OB^2+OC^2+2\left(\overrightarrow{OA}.\overrightarrow{OB}+\overrightarrow{OB}.\overrightarrow{OC}+\overrightarrow{OC}.\overrightarrow{OA}\right)\)

\(=3OA^2+2OA^2\left(cosAOB+cosBOC+cosCOA\right)\)

\(=3OA^2+2OA^2\left(cos2A+cos2B+cos2C\right)\)

\(\Rightarrow cos2A+cos2B+cos2C=\dfrac{\left(\overrightarrow{OA}+\overrightarrow{OB}+\overrightarrow{OC}\right)^2-3OA^2}{2OA^2}\ge-\dfrac{3OA^2}{2OA^2}=-\dfrac{3}{2}\)

\(minQ=-\dfrac{3}{2}\Leftrightarrow\Delta ABC\) đều

Bình luận (0)
HP
21 tháng 12 2020 lúc 17:15

5.

Gọi G là trọng tâm tam giác ABC

\(\left(\overrightarrow{MA}+\overrightarrow{MB}+\overrightarrow{MC}\right)^2=MA^2+MB^2+MC^2+2\left(\overrightarrow{MA}.\overrightarrow{MB}+\overrightarrow{MB}.\overrightarrow{MC}+\overrightarrow{MC}.\overrightarrow{MA}\right)\)

\(\Leftrightarrow9MG^2=\left(\overrightarrow{MG}+\overrightarrow{GA}\right)^2+\left(\overrightarrow{MG}+\overrightarrow{GB}\right)^2+\left(\overrightarrow{MG}+\overrightarrow{GC}\right)^2+2F\)

\(\Leftrightarrow9MG^2=3MG^2+GA^2+GB^2+GC^2+2\overrightarrow{MG}\left(\overrightarrow{GA}+\overrightarrow{GB}+\overrightarrow{GC}\right)+2F\)

\(\Leftrightarrow F=\dfrac{6MG^2-\left(GA^2+GB^2+GC^2\right)}{2}\ge-\dfrac{1}{2}\left(GA^2+GB^2+GC^2\right)\)

\(minF=-\dfrac{1}{2}\left(GA^2+GB^2+GC^2\right)\Leftrightarrow M\equiv G\)

Bình luận (0)
HP
21 tháng 12 2020 lúc 18:09

7.

Gọi G là trọng tâm tam giác ABC

\(F=\left(\overrightarrow{MO}+\overrightarrow{OA}\right)^2+\left(\overrightarrow{MO}+\overrightarrow{OB}\right)^2+\left(\overrightarrow{MO}+\overrightarrow{OC}\right)^2-3\left(\overrightarrow{MO}+\overrightarrow{OD}\right)^2\)

\(=3MO^2+\left(OA^2+OB^2+OC^2\right)+2\overrightarrow{MO}\left(\overrightarrow{OA}+\overrightarrow{OB}+\overrightarrow{OC}\right)-3MO^2-3OD^2-6\overrightarrow{MO}.\overrightarrow{OD}\)

\(=3MO^2+3R^2+2\overrightarrow{MO}.3\overrightarrow{OG}-3MO^2-3R^2-6\overrightarrow{MO}.\overrightarrow{OD}\)

\(=6\overrightarrow{MO}\left(\overrightarrow{OG}-\overrightarrow{OD}\right)=6\overrightarrow{MO}.\overrightarrow{DG}=6R.DG.cos\left(\overrightarrow{MO},\overrightarrow{DG}\right)\)

Ta có \(-1\le cos\alpha\le1\left(0^o\le\alpha\le180^o\right)\)

\(maxF=6R.OD\Leftrightarrow cos\left(\overrightarrow{MO},\overrightarrow{DG}\right)=1\Leftrightarrow\overrightarrow{MO},\overrightarrow{DG}\) cùng hướng

\(minF=-6R.OD\Leftrightarrow cos\left(\overrightarrow{MO},\overrightarrow{DG}\right)=-1\Leftrightarrow\overrightarrow{MO},\overrightarrow{DG}\) ngược hướng

Bình luận (0)

Các câu hỏi tương tự
HL
Xem chi tiết
LN
Xem chi tiết
KR
Xem chi tiết
QA
Xem chi tiết
JE
Xem chi tiết
NC
Xem chi tiết
AL
Xem chi tiết
TM
Xem chi tiết
MD
Xem chi tiết