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

Bạn chưa đăng nhập. Vui lòng đăng nhập để hỏi bài
FK-HUYTA

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

Hồng Phúc
20 tháng 12 2020 lúc 23:18

1.

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

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

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

Hồng Phúc
20 tháng 12 2020 lúc 23:33

2.

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

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

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

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

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

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

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

Hồng Phúc
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

Hồng Phúc
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

Hồng Phúc
21 tháng 12 2020 lúc 17:15

5.

Gọi G là trọng tâm tam giác ABC

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

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

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

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

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

Hồng Phúc
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


Các câu hỏi tương tự
Hoàng Mai Lê
Xem chi tiết
Lê Anh Ngọc
Xem chi tiết
Kimian Hajan Ruventaren
Xem chi tiết
Quỳnh Anh
Xem chi tiết
Julian Edward
Xem chi tiết
Ngô Thành Chung
Xem chi tiết
A Lan
Xem chi tiết
Trang Moon
Xem chi tiết
Miner Đức
Xem chi tiết