Câu trả lời:
~ Bài 3:
Hình tự vẽ.
Theo giả thiết, ta có:
\(\widehat{MEB}=\widehat{EBF}=\widehat{BFM}=90^0\)
\(\Rightarrow EBFM\) là hình chữ nhật
\(\Rightarrow ME=FB;MF=EB\)
\(\Delta EAM\) vuông cân tại E \(\left(\widehat{BAC}=45^0\right)\)
\(\Rightarrow AE=ME=BF\)
\(\Delta FMC\) vuông cân tại F \(\left(\widehat{BCA}=45^0\right)\)
\(\Rightarrow FC=MF=BE\)
Ta có:
\(S_{DFE}=S_{ABCD}-S_{ADE}-S_{DCF}-S_{BFE}\)
\(=a^2-\dfrac{1}{2}\times a\times AE-\dfrac{1}{2}\times a\times CF-\dfrac{1}{2}\times BE\times BF\)
\(=a^2-\dfrac{1}{2}\times a\times\left(AE+EB\right)-\dfrac{1}{2}\times AE\times BE\)
Mặt khác, theo bất đẳng thức AM - GM, ta có:
\(S_{DFE}\ge a^2-\dfrac{1}{2}\times a^2-\dfrac{1}{2}\times\dfrac{\left(AE+BE\right)^2}{4}\)
\(=\dfrac{a^2}{2}-\dfrac{a^2}{8}=\dfrac{3}{8}a^2\)
Dấu "=" xảy ra khi AE = BE
<=> E là trung điểm của AB mà ME // BC (do cùng _I_ AB)
=> M là trung điểm của AC
Vậy \(Min_{S_{DFE}}\) \(=\dfrac{3}{8}a^2\) <=> M là trung điểm của AC.