Cho tam giác ABC đều có cạnh bằng a. Tìm điểm M trong tam giác sao cho tổng P=MA+MB+MC.Tìm giá trị nhỏ nhất ấy.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Từ M kẻ MK vuông góc với BC; gọi a là độ dài cạnh tam giác; CM =x
ta có MN2 =MK2 +KN2 = (CN-CK)2 +KM2
CK = MCcos60 = x/2; CN = AM = AC -CM = a-x; KM = CMsin60 = \(\frac{x\sqrt{3}}{2}\)
=> MN2 =(a-x -\(\frac{x}{2}\))2 + \(\frac{3}{4}x^2=\)\(a^2-3ax+3x^2=3\left(x-\frac{a}{2}\right)^2+\frac{a^2}{4}\ge\frac{a^2}{4}\)
=> MN\(\ge\frac{a}{2}\)
MN nhỏ nhất khi x= CM = \(\frac{a}{2}\) hay M là trung điểm của AC
với a=2014 thì MN nhỏ nhất là \(\frac{a}{2}=\frac{2014}{2}=1007\)
Ta dựng các tam giác đều AMP , AMN , ACE , ABD , suy ra N,P,E,D cố định.
Dễ dàng chứng minh được \(\Delta APE=\Delta AMC\left(c.g.c\right)\)
\(\Rightarrow MC=PE\), \(AM=MP\)
Suy ra : \(AM+MC+BM=BM+MP+PE\ge BE\)(hằng số)
Tương tự , ta cũng chứng minh được \(AM=MN\), \(BM=DN\)
\(\Rightarrow AM+MC+MB=CM+MN+DN\ge CD\)(hằng số)
Suy ra MA + MB + MC đạt giá trị nhỏ nhất khi M là giao điểm của BE và CD.
Cần chú ý : Vì điều kiện các góc của tam giác nhỏ hơn 180 độ :
\(\widehat{BAC}+\widehat{CAE}< 120^o+60^o=180\)
\(\widehat{BAC}+\widehat{BAD}< 120^o+60^o=180^o\)
nên BE cắt AC tại một điểm nằm giữa A và C , CD cắt AB tại một điểm nằm giữa A và B. Do đó tồn tại giao điểm M của CD và BE.
Bài giải
Ta dựng các tam giác đều AMP , AMN , ACE , ABD , suy ra N,P,E,D cố định.
Dễ dàng chứng minh được ΔAPE=ΔAMC(c.g.c)
⇒ MC = PE, AM = MP
Suy ra : AM + MC + BM = BM + MP + PE ≥ BE ( hằng số )
Tương tự , ta cũng chứng minh được AM = MN, BM = DN
⇒ AM + MC + MB = CM + MN + DN ≥ CD ( hằng số )
Suy ra MA + MB + MC đạt giá trị nhỏ nhất khi M là giao điểm của BE và CD.
Cần chú ý : Vì điều kiện các góc của tam giác nhỏ hơn 180 độ :
\(\widehat{BAC}+\widehat{CAE}\) < 120o + 60o = 180o
\(\widehat{BAC}+\widehat{BAD}\) < 120o + 60o = 180o
nên BE cắt AC tại một điểm nằm giữa A và C , CD cắt AB tại một điểm nằm giữa A và B. Do đó tồn tại giao điểm M của CD và BE.