Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Cho tam giác ABC nhọn,

Bài 2. (4 điểm) Cho tam giác ABC nhọn, không cần có đường cao AD và P thuộc AD. Các
đường thẳng PB.PC lần lượt cắt CA,AB tại E,F. Giả sử tứ giác AEDF nội tiếp. Chứng
minh rằng
PA
PD
A
(tan B + tan C) cot
ot 4
2 trả lời
Hỏi chi tiết
156
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Ta có:
$$\frac{PA}{PD}=\frac{S_{PAB}}{S_{PDC}}=\frac{PB\cdot AE\cdot \sin{\angle PAB}}{PC\cdot AF\cdot \sin{\angle PDC}}=\frac{PB\cdot AE}{PC\cdot AF}\cdot \frac{\sin{\angle PAB}}{\sin{\angle PDC}}$$
Vì tứ giác AEDF nội tiếp nên $\angle AFE=\angle ADE$, suy ra $\angle PAB=\angle PDC$. Do đó:
$$\frac{PA}{PD}=\frac{PB\cdot AE}{PC\cdot AF}$$
Áp dụng định lý Ptolemy cho tứ giác AEDF ta có:
$$AE\cdot DF+DE\cdot AF=AD\cdot EF$$
Mà $AE\cdot DF=BE\cdot CF$ (do $AEDF$ nội tiếp) và $DE\cdot AF=PD\cdot AD$ (do $ADFE$ nội tiếp), suy ra:
$$BE\cdot CF+PD\cdot AD=AD\cdot EF$$
Từ đó suy ra:
$$\frac{BE}{CF}=\frac{AD\cdot EF-PD\cdot AD}{AD^2}=\frac{EF}{AD}-\frac{PD}{AD}$$
Áp dụng định lý cosin cho tam giác ABC ta có:
$$\cos{A}=\frac{b^2+c^2-a^2}{2bc}=\frac{BE}{CF}+\frac{1}{\tan{B}\tan{C}}$$
Do đó:
$$\frac{1}{\tan{B}\tan{C}}=\cos{A}-\frac{BE}{CF}=\cos{A}-\left(\frac{EF}{AD}-\frac{PD}{AD}\right)=\cos{A}-\frac{EF}{AD}+\frac{PD}{AD}$$
Cuối cùng, kết hợp với công thức đầu tiên, ta có:
$$\frac{PA}{PD}=\frac{PB\cdot AE}{PC\cdot AF}=\frac{BE}{CF}=\frac{1}{\tan{B}\tan{C}}+\frac{EF}{AD}-\frac{PD}{AD}=\frac{1}{\tan{B}\tan{C}}+\frac{EF}{AD}-\frac{PD}{AD}\cdot \frac{\sin^2{\angle A}}{\cos{\angle A}}=\frac{1}{\tan{B}\tan{C}}+\frac{EF}{AD}+\frac{PD}{AD}\cdot \tan{A}$$
Đpcm.
0
0
Nguyễn Khiem
27/05/2023 14:37:12
+5đ tặng

Ta có:

  • Tứ giác AEDF nội tiếp, do đó góc AEF = góc ADF.
  • Góc PDB = góc ADF (cùng chắn cung AD trên đường tròn (AEDF)).
  • Góc PDC = góc ADE (cùng chắn cung AD trên đường tròn (AEDF)).
  • Góc ADE + góc AEF = góc BAC (tổng góc trong tam giác ABC).
  • Góc AEF = 180° - góc PEB - góc PFC (tổng góc ngoài hai đỉnh E, F của tam giác EFB).
  • Góc PEB = góc ABC (cùng quy về cùng cặp đồng vị).
  • Góc PFC = góc ACB (cùng quy về cùng cặp đồng vị).

Từ các quan sát trên, ta có:

góc ADE + 180° - góc PEB - góc PFC = góc BAC

Tương đương với:

góc ADE = góc PEB + góc PFC - góc BAC

Do đó:

tan góc ADE = tan(góc PEB + góc PFC - góc BAC)

Áp dụng công thức tan(a+b) ta được:

tan góc ADE = (tan góc PEB + tan góc PFC - tan góc BAC) / (1 - tan góc PEB * tan góc PFC)

Do tam giác ABC nhọn, nên góc A là góc nhọn. Ta có:

cot(góc A/2) = (số học) / BD

Trong đó, BD là đường cao của tam giác ABC và số học là bán kính đường tròn nội tiếp tam giác ABC.

Áp dụng định lý Ptolemy cho tứ giác AEDF nội tiếp, ta được:

AE * DF + AF * DE = AD * EF

Do tam giác ABC nhọn, nên ta có:

BD = 2 * số học / BC

Do đó:

AD = 2 * BD * sin(góc A/2) = 2 * số học * sin(góc A/2) / BC

Ta có:

PA/PD = (sin góc PAD) / (sin góc PDA) = (sin góc ADE) / (sin góc PEB + sin góc PFC)

Thay các công thức đã tính được vào, ta được:

PA/PD = (tan góc PEB + tan góc PFC - tan góc BAC) / (cot(góc A/2) * (1 - tan góc PEB *

Mở khóa để xem toàn bộ nội dung trả lời

(?)
Bạn đã đạt đến giới hạn của mình. Bằng cách Đăng ký tài khoản, bạn có thể xem toàn bộ nội dung trả lời
Cải thiện điểm số của bạn bằng cách đăng ký tài khoản Lazi.
Xem toàn bộ các câu trả lời, chat trực tiếp 1:1 với đội ngũ Gia sư Lazi bằng cách Đăng nhập tài khoản ngay bây giờ
Tôi đã có tài khoản? Đăng nhập
1
0
+4đ tặng

Bạn hỏi - Lazi trả lời

Bạn muốn biết điều gì?

GỬI CÂU HỎI
Học tập không giới hạn cùng học sinh cả nước và AI, sôi động, tích cực, trải nghiệm
Bài tập Toán học Đại học mới nhất

Hôm nay bạn thế nào? Hãy nhấp vào một lựa chọn, nếu may mắn bạn sẽ được tặng 50.000 xu từ Lazi

Vui Buồn Bình thường

Học ngoại ngữ với Flashcard

×
Gia sư Lazi Gia sư
×
Trợ lý ảo Trợ lý ảo