Cho ΔABC đều nội tiếp đường tròn (O; R), M ∈ cung nhỏ BC. Trên MA lấy D sao cho MD = MB. Chứng minh ΔMBD đều Cho ΔABC đều nội tiếp đường tròn (O;R), M ∈ cung nhỏ BC. Trên MA lấy D sao cho MD=MB.
a) Chứng minh ΔMBD đều.
b) Chứng minh: MD + MC = MA.
c) Xác định M để MA + MB + MC lớn nhất, nhỏ nhất.
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi Để giải bài toán này, ta sẽ tiến hành từng phần một. ### a) Chứng minh ΔMBD đều. Để chứng minh tam giác MBD đều, ta sẽ chứng minh rằng các cạnh MB, MD bằng nhau và góc BMD bằng 60 độ. 1. **Định nghĩa M và D**: Theo giả thiết, M thuộc cung nhỏ BC. Ta đã chọn D trên MA sao cho MD = MB. Vậy từ đó có: \[ MB = MD. \] 2. **Góc BMD**: Trong tam giác đều ABC, các góc A, B, C đều bằng 60 độ. Từ tính chất của đường tròn nội tiếp, ta có BM và CM đều là dây cung của đường tròn (O; R), với M thuộc cung nhỏ BC, suy ra cả hai góc BMA và CMA cũng bằng nhau (góc tại M). 3. **Góc BMD**: Vì MB = MD, nên ta có tam giác MBD là tam giác có hai cạnh bằng nhau (MB = MD), do đó góc BMD sẽ bằng 60 độ. Do đó, ta có ΔMBD là tam giác đều với MB = MD và góc BMD = 60°. ### b) Chứng minh MD + MC = MA. Ta sẽ sử dụng định lý trong tam giác để chứng minh đầy đủ: 1. Ta đã biết D được xác định sao cho MD = MB. 2. Theo định nghĩa về MA, ta có: \[ MA = MB + BD. \] 3. Từ tam giác MBD đều, ta có: \[ BD = MD. \] 4. Do đó, \[ MA = MB + MD. \] 5. Mặt khác, theo công thức của dây cung và cách thiết lập điểm D, ta có: \[ MC = MB + BC = MB + MD. \] 6. Kết hợp lại: \[ MA = MB + MD = MC. \] 7. Như vậy, \[ MD + MC = MA. \] ### c) Xác định M để MA + MB + MC lớn nhất, nhỏ nhất. Ta sẽ phân tích hàm số MA + MB + MC: 1. Theo biểu thức ở trên: \[ MA + MB + MC = 2MB + MA. \] 2. Xét sự thay đổi của MB dựa theo vị trí của M trên cung BC. Khi M tiến gần lại B, MB nhỏ, nhưng MA tới đỉnh A là lớn. Ngược lại, khi M tiến gần lại C, cũng tương tự sẽ xảy ra. 3. Để tối thiểu hóa MA + MB + MC, ta sẽ thực hiện khảo sát và thấy rằng đường tròn sẽ có tổng này nhỏ nhất khi M nằm chính giữa B và C, tức là M là trung điểm của BC. 4. Ngược lại, khi điều kiện thỏa mãn cả 2 cạnh đều lớn nhất, M nên nằm tại B hoặc C. Tóm lại: - OP (M tại trung điểm BC) sẽ cho MA + MB + MC là nhỏ nhất. - M tại B hoặc C thì tổng này là lớn nhất. Đó là cách xác định M để MA + MB + MC đạt cực trị.