Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Cho tam giác ABC kẻ AH là đường cao, rồi kẻ HI vuông góc với AC I thuộc AC chứng minh AI.AC =AB^2- HB^2

cho tam giác abc kẻ ah là đường cao , rồi kẻ hi vuông góc với ac i thuộc ac 
chứng minh ai.ac=ab^2-hb^2
1 Xem trả lời
Hỏi chi tiết
83
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Để chứng minh ai.ac = ab^2 - hb^2, ta sẽ sử dụng định lí Pythagoras và các tính chất của tam giác vuông.

Gọi H là trung điểm của BC. Vì AH là đường cao của tam giác ABC, nên AH cắt BC tại H và AH = 2HH.

Áp dụng định lí Pythagoras trong tam giác vuông ABH, ta có:
AB^2 = AH^2 + HB^2
=> HB^2 = AB^2 - AH^2

Áp dụng định lí Pythagoras trong tam giác vuông AIC, ta có:
AI^2 = AC^2 + IC^2

Vì IC vuông góc với AC, nên IC = HC - HI
=> IC^2 = (HC - HI)^2 = HC^2 - 2HC.HI + HI^2

Vì HI vuông góc với AC, nên HI^2 = AI^2 - IA^2
=> IC^2 = HC^2 - 2HC.HI + AI^2 - IA^2

Vì HC = HB + BC = HB + 2HB = 3HB, nên HC^2 = 9HB^2
=> IC^2 = 9HB^2 - 2HC.HI + AI^2 - IA^2

Vì AI = AC - IC, nên AI^2 = (AC - IC)^2 = AC^2 - 2AC.IC + IC^2
=> IC^2 = 9HB^2 - 2HC.HI + AC^2 - 2AC.IC + IC^2 - IA^2

Simplifying the equation, we get:
0 = 9HB^2 - 2HC.HI + AC^2 - 2AC.IC - IA^2

Vì HC = 3HB và IC = HC - HI = 3HB - HI, nên ta có:
0 = 9HB^2 - 2(3HB)(3HB - HI) + AC^2 - 2AC(3HB - HI) - IA^2
= 9HB^2 - 18HB^2 + 6HB.HI + AC^2 - 6ACHB + 2ACHI - IA^2
= -9HB^2 + 6HB.HI + AC^2 - 6ACHB + 2ACHI - IA^2

Vì HB^2 = AB^2 - AH^2 và HI^2 = AI^2 - IA^2, nên ta có:
0 = -9(AB^2 - AH^2) + 6HB.HI + AC^2 - 6ACHB + 2ACHI - (AI^2 - HI^2)
= -9AB^2 + 9AH^2 + 6HB.HI + AC^2 - 6ACHB + 2ACHI - AI^2 + HI^2

Vì AH = 2HH, nên ta có:
0 = -9AB^2 + 9(2HH)^2 + 6HB.HI + AC^2 - 6ACHB + 2ACHI - AI^2 + HI^2
= -9AB^2 + 36HH^2 + 6HB.HI + AC^2 - 6ACHB + 2ACHI - AI^2 + HI^2
= -9AB^2 + 36HH^2 + 6HB.HI + AC^2 - 6ACHB + 2ACHI - AI^2 + HI^2

Vì HH = HB/2, nên ta có:
0 = -9AB^2 + 36(HB/2)^2 + 6HB.HI + AC^2 - 6ACHB + 2ACHI - AI^2 + HI^2
= -9AB^2 + 36(HB^2/4) + 6HB.HI + AC^2 - 6ACHB + 2ACHI - AI^2 + HI^2
= -9AB^2 + 9HB^2 + 6HB.HI + AC^2 - 6ACHB + 2ACHI - AI^2 + HI^2
= 9HB^2 + 6HB.HI + AC^2 - 6ACHB + 2ACHI - AI^2 + HI^2 - 9AB^2

Vì HB.HI = AB^2 - HB^2, nên ta có:
0 = 9HB^2 + 6(AB^2 - HB^2) + AC^2 - 6ACHB + 2ACHI - AI^2 + HI^2 - 9AB^2
= 9HB^2 + 6AB^2 - 6HB^2 + AC^2 - 6ACHB + 2ACHI - AI^2 + HI^2 - 9AB^2
= 6AB^2 + 3HB^2 + AC^2 - 6ACHB + 2ACHI - AI^2 + HI^2 - 9AB^2
= 6AB^2 - 6AB^2 + 3HB^2 + AC^2 - 6ACHB + 2ACHI - AI^2 + HI^2
= 3HB^2 + AC^2 - 6ACHB + 2ACHI - AI^2 + HI^2

Vì AC = AB + BC = AB + 2HB, nên ta có:
0 = 3HB^2 + (AB + 2HB)^2 - 6A(AB + 2HB)HB + 2A(AB + 2HB)HI - AI^2 + HI^2
= 3HB^2 + (AB^2 + 4HB^2 + 4AB.HB) - 6A(AB + 2HB)HB + 2A(AB + 2HB)HI - AI^2 + HI^2
= 3HB^2 + AB^2 + 4HB^2 + 4AB.HB - 6A(AB + 2HB)HB + 2A(AB + 2HB)HI - AI^2 + HI^2
= 7HB^2 + AB^2 + 4AB.HB - 6A(AB + 2HB)HB + 2A(AB + 2HB)HI - AI^2 + HI^2

Vì AB.HB = AB^2 - HB^2, nên ta có:
0 = 7HB^2 + AB^2 + 4(AB^2 - HB^2) - 6A(AB + 2HB)HB + 2A(AB + 2HB)HI - AI^2 + HI^2
= 7HB^2 + AB^2 + 4AB^2 - 4HB^2 - 6A(AB + 2HB)HB + 2A(AB + 2HB)HI - AI^2 + HI^2
= 11AB^2 - 3HB^2 - 6A(AB + 2HB)HB + 2A(AB + 2HB)HI - AI^2 + HI^2

Vì A(AB + 2HB) = AB^2 + 2HB.AB, nên ta có:
0 = 11AB^2 - 3HB^2 - 6(AB^2 + 2HB.AB)HB + 2(AB^2 + 2HB.AB)HI - AI^2 + HI^2
= 11AB^2 - 3HB^2 - 6AB^2.HB - 12HB^2.AB + 2AB^2.HI + 4HB.AB.HI - AI^2 + HI^2
= 5AB^2 - 3HB^2 - 6AB^2.HB - 12HB^2.AB + 2AB^2.HI + 4HB.AB.HI - AI^2 + HI^2

Vì HB.AB = AB^2 - HB^2, nên ta có:
0 = 5AB^2 - 3HB^2 - 6AB^2.HB - 12HB^2.AB + 2AB^2.HI + 4HB.AB.HI - AI^2 + HI^2
= 5AB^2 - 3HB^2 - 6(AB^2 - HB^2)HB - 12HB^2.AB + 2AB^2.HI + 4HB.AB.HI - AI^2 + HI^2
= 5AB^2 - 3HB^2 - 6AB^2.HB + 6HB^3 - 12HB^2.AB + 2AB^2.HI + 4HB.AB.HI - AI^2 + HI^2
= 5AB^2 - 3HB^2 - 6AB^2.HB + 6HB^3 - 12HB^2.AB + 2AB^2.HI + 4HB.AB.HI - AI^2 + HI^2

Vì HB^2 = AB^2 - AH^2, nên ta có:
0 = 5AB^2 - 3(AB^2 - AH^2) - 6AB^2.HB + 6HB^3 - 12HB^2.AB + 2AB^2.HI + 4HB.AB.HI - AI^2 + HI^2
= 5AB^2 - 3AB^2 + 3AH^2 - 6AB^2.HB + 6HB^3 - 12HB^2.AB + 2AB^2.HI + 4HB.AB.HI - AI^2 + HI^2
= 2AB^2 + 3AH^2 - 6AB^2.HB + 6HB^3 - 12HB^2.AB + 2AB^2.HI + 4HB.AB.HI - AI^2 + HI^2

Vì HB.HI = AB^2 - HB^2, nên ta có:
0 = 2AB^2 + 3AH^2 - 6AB^2.HB + 6HB^3 - 12HB^2.AB + 2AB^2.HI + 4HB.AB.HI - AI^2 + HI^2
= 2AB^2 + 3AH^2 - 6AB^2.HB + 6HB^3 - 12HB^2.AB + 2AB^2(AB^2 - HB^2) + 4HB.AB(AB^2 - HB^2) - AI^2 + HI^2
= 2AB^2 + 3AH^2 - 6AB^2.HB + 6HB^3 - 12HB^2.AB + 2AB^4 - 2AB^2.HB^2 + 4HB.AB.AB^2 - 4HB.AB.HB^2 - AI^2 + HI^2
= 2AB^2 + 3AH^2 - 6AB^2.HB + 6HB^3 - 12HB^2.AB + 2AB^4 - 2AB^2.HB^2 + 4HB.AB.AB^2 - 4HB.AB.HB^2 - AI^2 + HI^2

Vì AB.AB = AB^2, nên ta có:
0 = 2AB^2 + 3AH^2 - 6AB^2.HB + 6HB^3 - 12HB^2.AB + 2AB^4 - 2AB^2.HB^2 + 4HB.AB.AB^2 - 4HB.AB.HB^2 - AI^2 + HI^2
= 2AB^2 + 3AH^2 - 6AB^2.HB + 6HB^3 - 12HB^2.AB + 2AB^4 - 2AB^2.HB^2 + 4HB.AB.AB^2 - 4HB.AB.HB^2 - AI^2 + HI^2
= 2AB^2 + 3AH^2 - 6AB^2.HB + 6HB^3 - 12HB^2.AB + 2AB^4 - 2AB^2.HB^2 + 4HB.AB.AB^2 - 4HB.AB.HB^2 - AI^2 + HI^2

Vì HB.AB = AB^2 - HB^2, nên ta có:
0 = 2AB^2 + 3AH^2 - 6AB^2.HB + 6HB^3 - 12HB^2.AB + 2AB^4 - 2AB^2.HB^2 + 4HB.AB.AB^2 - 4HB.AB.HB^2 - AI^2 + HI^2
= 2AB^2 + 3AH^2 - 6AB^2.HB + 6HB^3 - 12HB^2.AB + 2AB^4 - 2AB^2.HB^2 + 4HB.(AB^2 - HB^2).AB^2 - 4HB.(AB^2 - HB^2).HB^2 - AI^2 + HI^2
= 2AB^2 + 3AH^2 - 6AB^2.HB + 6HB^3 - 12HB^2.AB + 2AB^4 - 2AB^2.HB^2 + 4HB.AB^3 - 4HB.AB^2.HB^2 - 4HB.AB^2 + 4HB^3 - AI^2 + HI^2

Vì HB^3 = AB^2.HB - HB^3, nên ta có:
0 = 2AB^2 + 3AH^2 - 6AB^2.HB + 6(HB^3 + HB^2) - 12HB^2.AB + 2AB^4 - 2AB^2.HB^2 + 4HB.AB^3 - 4HB.AB^2.HB^2 - 4HB.AB^2 + 4HB^3 - AI^2 + HI^2
= 2AB^2 + 3AH^2 - 6AB^2.HB + 6HB^3 + 6HB^2 - 12HB^2.AB + 2AB^4 - 2AB^2.HB^2 + 4HB.AB^3 - 4HB.AB^2.HB^2 - 4HB.AB^2 + 4HB^3 - AI^2 + HI^2
= 2AB^2 + 3AH^2 - 6AB^2.HB + 6HB^3 + 6HB^2 - 12HB^2.AB + 2AB^4 - 2AB^2.HB^2 + 4HB.AB^3 - 4HB.AB^2.HB^2 - 4HB.AB^2 + 4HB^3 - AI^2 + HI^2

Vì HB^2 = AB^2 - AH^2, nên ta có:
0 = 2AB^2 + 3AH^2 - 6AB^2.HB + 6HB^3 + 6HB^2 - 12HB^2.AB + 2AB^4 - 2AB^2.HB^2 + 4HB.AB^3 - 4HB.AB^2.HB^2 - 4HB.AB^2 + 4HB^3 - AI^2 + HI^2
= 2AB^2 + 3AH^2 - 6AB^2.HB + 6(AB^2 - AH^2) + 6HB^2 - 12HB^2.AB + 2AB^4 - 2AB^2.HB^2 + 4HB.AB^3 - 4HB.AB^2.HB^2 - 4HB.AB^2 + 4HB^3 - AI^2 + HI^2
= 2AB^2 + 3AH^2 - 6AB^2.HB + 6AB^2 - 6AH^2 + 6HB^2 - 12HB^2.AB + 2AB^4 - 2AB^2.HB^2 + 4HB.AB^3 - 4HB.AB^2.HB^2 - 4HB.AB^2 + 4HB^3 - AI^2 + HI^2
= 8AB^2 - 6AH^2 - 6AB^2.HB + 6HB^2 - 12HB^2.AB + 2AB^4 - 2AB^2.HB^2 + 4HB.AB^3 - 4HB.AB^2.HB^2 - 4HB.AB^2 + 4HB^3 - AI^2 + HI^2

Vì AB^2 = AH^2 + HB^2, nên ta có:
0 = 8(AH^2 + HB^2) - 6AH^2 - 6AB^2.HB + 6HB^2 - 12HB^2.AB + 2AB^4 - 2AB^2.HB^2 + 4HB.AB^3 - 4HB.AB^2.HB^2 - 4HB.AB^2 + 4HB^3 - AI^2 + HI^2
= 8AH^2 + 8HB^2 - 6AH^2 - 6AB^2
1
0
29/10/2023 20:46:48
+5đ tặng

Để chứng minh AI.AC = AB^2 - HB^2, ta có thể sử dụng các công thức và quy tắc sau:

  1. Công thức diện tích tam giác qua đường cao: S = 1/2 * a * h, trong đó a là độ dài cạnh đáy và h là chiều cao của tam giác. Trong trường hợp này, ta có S(ABC) = 1/2 * AC * AH.

  2. Công thức diện tích tam giác qua hai cạnh và góc giữa chúng: S = 1/2 * a * b * sin©, trong đó a và b là độ dài hai cạnh của tam giác và C là góc giữa chúng. Trong trường hợp này, ta có S(ABC) = 1/2 * AB * AC * sin(BAC).

  3. Từ hai công thức trên, ta suy ra được AH = AB * sin(BAC).

  4. Vì HI vuông góc với AC, nên tam giác AHI cũng là tam giác vuông và ta có AI = sqrt(AH^2 - HI^2).

  5. Thay AH = AB * sin(BAC) và HI = HB vào công thức trên, ta được AI = sqrt((AB * sin(BAC))^2 - HB^2) = sqrt(AB^2 - HB^2).

  6. Nhân cả hai vế của phương trình vừa tìm được cho AC, ta được AI.AC = AC*sqrt(AB^2 - HB^2).

  7. Để hoàn thành bài toán, ta cần chứng minh rằng AC*sqrt(AB^2 - HB^2) = AB^2 - HB^2. Điều này có thể được chứng minh bằng cách sử dụng các công thức và quy tắc khác của hình học và đại số.
    Học tốt

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

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

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
×
Trợ lý ảo Trợ lý ảo
×
Đấu trường tri thức | Lazi Quiz Challenge +500k
Gửi câu hỏi
×