Question

Cho tam giác ABC đều cạnh a. Tìm vị trí điểm M thuộc cạnh BC sao cho \(P=MA^2+MB^2+MC^2\) đạt giá trị nhỏ nhất

Answer 1

Gọi G là trọng tâm tam giác ABC \(\Rightarrow\overrightarrow{GA}+\overrightarrow{GB}+\overrightarrow{GC}=0\)

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

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

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

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

Mà \(GA^2+GB^2+GC^2\) cố định \(\Rightarrow P_{min}\) khi \(MG_{min}\)

\(\Rightarrow MG\perp BC\) \(\Rightarrow M\) là trung điểm BC