Cho tam giác ABC có $∠ B, ∠ C$ là các góc nhọn và có diện tích không đổi. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức $P = 2 B C^{2} + A C^{2} + A B^{2}$

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: Tổng hợp đề thi chính thức vào 10 môn Toán năm 2021 có đáp án (Phần 1) !!

Bắt đầu thi

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Media VietJack

Kẻ đường cao AH . Vì $∠ B, ∠ C$ là các góc nhọn nên H thuộc đoạn thẳng BC

Áp dụng định lý Pytago ta có :

$\begin{array}{l} A C^{2} = A H^{2} + H C^{2}; A B^{2} = A H^{2} + B H^{2} \\ \Rightarrow P = 2 B C^{2} + 2 A H^{2} + B H^{2} + H C^{2} \end{array}$

Ta có : $B C^{2} + A H^{2} \geq 2 B C . A H = 4 S_{Δ A B C}$

$B H^{2} + C H^{2} \geq \frac{{(B H + C H)}^{2}}{2} = \frac{B C^{2}}{2}$

Do $S_{Δ A B C}$ không đổi, A, B, C cố định nên P đạt giá trị nhỏ nhất bằng $8 S_{A B C} + \frac{B C^{2}}{2}$

Dấu $" = "$ xảy ra khi $B H = C H \Leftrightarrow Δ A B C$ cân tại A

Hot: 1000+ Đề thi giữa kì 1 file word cấu trúc mới 2025 Toán, Văn, Anh... lớp 1-12 (chỉ từ 60k). Tải ngay

Sách thầy cô Vietjack biên soạn:

Xem thêm »

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

b) Cho phương trình $x^{2} - 2 (m - 1) x + m - 3 = 0$ (với m là tham số). Chứng minh rằng phương trình đã cho luôn có hai nghiệm phân biệt $x_{1}; x_{2}$ với mọi m. Tìm các giá trị của tham số m sao cho $|x_{1} - x_{2}| = 4$

Xem đáp án

Lời giải

b) Ta có : $x^{2} - 2 (m - 1) x + m - 3 = 0 (1)$

Phương trình (1) có : $Δ' = {(m - 1)}^{2} - m + 3 = m^{2} - 3 m + 4 = {(m - \frac{3}{2})}^{2} + \frac{7}{4} > 0$ (với mọi m). Khi đó theo định lý Vi – et ta có : $\{\begin{cases} x_{1} + x_{2} = 2 m - 2 \\ x_{1} x_{2} = m - 3 \end{cases}$

Theo giả thiết ta có :

$\begin{array}{l} |x_{1} - x_{2}| = 4 \Leftrightarrow x_{1}^{2} - 2 x_{1} x_{2} + x_{2}^{2} = 16 \Leftrightarrow {(x_{1} + x_{2})}^{2} - 4 x_{1} x_{2} - 16 = 0 \\ \Leftrightarrow {(2 m - 2)}^{2} - 4 (m - 3) - 16 = 0 \Leftrightarrow 4 m^{2} - 12 m = 0 \\ \Leftrightarrow m^{2} - 3 m = 0 \Leftrightarrow [\begin{array}{l} m = 0 \\ m = 3 \end{array} \end{array}$

Vậy $m \in \{0; 3\}$ thỏa đề

Câu 2

a) Rút gọn biểu thức : $P = \frac{2 \sqrt{a}}{\sqrt{a} + 3} + \frac{\sqrt{a} + 1}{\sqrt{a} - 3} + \frac{3 + 7 \sqrt{a}}{9 - a} (\begin{array}{l} a \geq 0 \\ a \neq 9 \end{array})$

Xem đáp án

Lời giải

a) Với $a \geq 0; a \neq 9$ ta có :

$\begin{array}{l} P = \frac{2 \sqrt{a}}{\sqrt{a} + 3} + \frac{\sqrt{a} + 1}{\sqrt{a} - 3} + \frac{3 + 7 \sqrt{a}}{9 - a} \\ = \frac{2 \sqrt{a} . (\sqrt{a} - 3) + (\sqrt{a} + 1) (\sqrt{a} + 3) - 3 - 7 \sqrt{a}}{(\sqrt{a} + 3) (\sqrt{a} - 3)} \\ = \frac{2 a - 6 \sqrt{a} + a + 4 \sqrt{a} + 3 - 3 - 7 \sqrt{a}}{(\sqrt{a} + 3) (\sqrt{a} - 3)} = \frac{3 a - 9 \sqrt{a}}{(\sqrt{a} + 3) (\sqrt{a} - 3)} \\ = \frac{3 \sqrt{a} (\sqrt{a} - 3)}{(\sqrt{a} + 3) (\sqrt{a} - 3)} = \frac{3 \sqrt{a}}{\sqrt{a} + 3} \end{array}$

Vậy với $a \geq 0; a \neq 9$ thì $B = \frac{3 \sqrt{a}}{\sqrt{a} + 3}$

Câu 3