Question

Cho tam giác ABC đều, nội tiếp đường tròn tâm O, bán kình R. D là điểm di động trên cạnh BC. AD cắt (O) tại E (E khác A)

Gọi R1;R2 lần lượt là bán kình đường tròn ngoại tiếp tam giác EBD và ECD. Xác định vị trí D để R1; R2 đạt GTLN

Answer 1

Ta có nếu R là bán kính đường tròn nội tiếp của 1 tam giác đều cạnh a thì: \(R=\frac{a\sqrt{3}}{3}\) (*)

Dựng 2 tam giác đều BDF và tam giác CDG về phía ngoài tam giác ABC, khi đó \(\widehat{BFD}=\widehat{BED}=60^o\); \(\widehat{CGD}=\widehat{CED}=60^o\)

=> BDEF và CDEG là các tứ giác nội tiếp

Nên R₁;R₂ lần lượt là bán kính của các đường tròn ngoại tiếp các \(\Delta\) đều BDF và CDG

Theo (*) ta có: \(\hept{\begin{cases}R_1=\frac{BD\sqrt{3}}{3}\\R_2=\frac{CD\sqrt{3}}{3}\end{cases}\Rightarrow R_1R_2=\frac{BD\cdot CD}{3}}\)

Mặt khác \(\left(BD+CD\right)^2=4\cdot BD\cdot CD\)

\(\Rightarrow BD\cdot CD\le\frac{\left(BD+CD\right)^2}{4}=\frac{BC^2}{4}=\frac{3R^2}{4}\Rightarrow R_1R_2\le\frac{R^2}{4}\)

Đẳng thức xảy ra khi BD=CD