Ôn tập cuối năm phần hình học

TK

Cho M là điểm nằm trong tam giác đều ABC. A', B', C' là hình chiếu của M trên các cạnh BC, AC, AB. Các đường thẳng vuông góc với BC tại C, vuông góc với CA tại A, vuông góc với AB tại B cắt nhau ở D, E, F. chứng minh rằng AB'+BC'+CA' không phụ thuộc vào vị trí của M trong tam giác ABC.

@Bùi Thị Vân em nhờ cô bài này nữa ạ! Cảm ơn cô!

BV
7 tháng 8 2017 lúc 16:20

Bài toán khá dài và nhiều bài toán nhỏ. Mình chỉ trình bày các ý quan trọng thôi.
Ôn tập cuối năm phần hình học
Từ điểm M kẻ các đường thẳng song song với AB , AC, BC. Các đường thẳng này cắt các cạnh tam giác tại các điểm được đặt tên như hình vẽ.
Đặt tam giác ABC đều có cạnh bằng a (không đổi).
Từ đó ta tính được diện tích tam giác ABC là \(\dfrac{\sqrt{3}}{4}a^2\).
Ta có:
\(S_{\Delta MAC}+S_{\Delta MBC}+S_{\Delta MAB}\)
\(=\dfrac{1}{2}MB'.AC+\dfrac{1}{2}MA'.BC+\dfrac{1}{2}MC'AB\)
\(=\dfrac{1}{2}AB\left(MB'+MA'+MC'\right)\) (vì AB = AC = BC).
\(S_{\Delta MAC}+S_{\Delta MBC}+S_{\Delta MAB}=S_{\Delta ABC}\).
Suy ra \(S_{\Delta ABC}=\dfrac{1}{2}AB\left(MB'+MA'+MC'\right)\)
\(\Leftrightarrow MB'+MA'+MC'=\dfrac{2S_{\Delta ABC}}{AB}=\dfrac{\sqrt{3}}{2}a\).
Ta sẽ tính tổng AB' + BC' + CA' qua MB' + MA' + MC'.
Ôn tập cuối năm phần hình học
Sử dụng tính chất của hai đường thẳng song song ta chứng minh được tam giác HMR, tam giác PMK, tam giác QMS đều.
\(MC'\perp AB\Rightarrow MC'\perp RH\).
Ta tính được \(\widehat{C'HM}=60^o\).
Sử dụng mối liện hệ các cạnh của tam giác vuông có góc bằng \(60^o\) ta suy ra:
\(MR=HM=\dfrac{2\sqrt{3}C'M}{3};C'H=C'R=\dfrac{\sqrt{3}}{3}C'M.\)
Một cách tương tự:
\(MQ=MS=\dfrac{2\sqrt{3}}{3}MB';QB'=B'S=\dfrac{\sqrt{3}}{3}MB'\).
\(MP=MK=\dfrac{2\sqrt{3}}{3}MA';PA'=A'K=\dfrac{\sqrt{3}}{2}MA'.\)
Các tứ giác AHMQ, RMPB, MSCK là hình bình hành nên:
AQ = HM; BR = MP; KC = MS.
\(AB'+BC'+CA'=AQ+QB'+BR+RC'+A'K+KC\)
\(=\left(AQ+BR+CK\right)+\left(QB'+RC'+A'K\right)\)
\(=\left(HM+MP+MS\right)+\left(QB'+RC'+A'K\right)\)
\(=\left(\dfrac{2\sqrt{3}MC'}{3}+\dfrac{2\sqrt{3}MA'}{3}+\dfrac{2\sqrt{3}MB'}{3}\right)\)\(+\left(\dfrac{\sqrt{3}}{3}MC'+\dfrac{\sqrt{3}}{3}MA'+\dfrac{\sqrt{3}}{3}MB'\right)\)
\(=\left(\dfrac{2\sqrt{3}}{3}+\dfrac{\sqrt{3}}{3}\right)\left(MA'+MB'+MC'\right)\)
\(=\sqrt{3}\left(MA'+MB'+MC'\right)\)
\(=\sqrt{3}.\dfrac{\sqrt{3}}{2}a=\dfrac{3}{2}a\) (không phụ thuộc vào vị trí điểm M) (đpcm).

Bình luận (2)
TK
5 tháng 8 2017 lúc 20:03

Phương An

Bình luận (0)

Các câu hỏi tương tự
TL
Xem chi tiết
KD
Xem chi tiết
DT
Xem chi tiết
NL
Xem chi tiết
HK
Xem chi tiết
NC
Xem chi tiết
H24
Xem chi tiết
NT
Xem chi tiết
VH
Xem chi tiết