Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Giải bài có thưởng!

Cho tam giác ABC vuông cân tại A có BC = a

Bài 5. Cho tam giác ABC vuông cân tại A có BC = a. Gọi M là trung điểm của BC.
Các điểm D, E thay đổi theo thứ tự nằm trên cạnh AB, AC sao cho BD = AE. Tìm
giá trị nhỏ nhất của diện tích tam giác MDE.
 
0 Xem trả lời
Hỏi chi tiết
49
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Xét tam giác \( ABC \) vuông cân tại \( A \) với \( B(0, a) \) và \( C(a, 0) \). Khi đó, điểm \( M \) là trung điểm của cạnh \( BC \):
\[
M\left(\frac{0 + a}{2}, \frac{a + 0}{2}\right) = \left(\frac{a}{2}, \frac{a}{2}\right)
\]

Gọi \( D \) và \( E \) lần lượt là các điểm trên cạnh \( AB \) và \( AC \):
- Điểm \( D \) trên \( AB \) có tọa độ \( D(0, d) \) với \( 0 \leq d \leq a \)
- Điểm \( E \) trên \( AC \) có tọa độ \( E(e, 0) \) với \( 0 \leq e \leq a \)

Theo giả thiết \( BD = AE \), ta có:
\[
BD = a - d \quad \text{và} \quad AE = e
\]
Do đó,
\[
a - d = e \quad \Rightarrow \quad d + e = a
\]

Diện tích tam giác \( MDE \) được tính theo công thức:
\[
S = \frac{1}{2} \left| x_M(y_D - y_E) + x_D(y_E - y_M) + x_E(y_M - y_D) \right|
\]

Thay các tọa độ vào công thức:
\[
S = \frac{1}{2} \left| \frac{a}{2} (d - 0) + 0(0 - \frac{a}{2}) + e\left(\frac{a}{2} - d\right) \right|
\]
\[
S = \frac{1}{2} \left| \frac{ad}{2} + e\left(\frac{a}{2} - d\right) \right|
\]
Thay \( e = a - d \):
\[
S = \frac{1}{2} \left| \frac{ad}{2} + (a - d)\left(\frac{a}{2} - d\right) \right|
\]
\[
= \frac{1}{2} \left| \frac{ad}{2} + a\frac{a}{2} - ad - d^2 \right|
\]
\[
= \frac{1}{2} \left| \frac{a^2}{2} - \frac{ad}{2} - d^2 \right|
\]
\[
= \frac{1}{4} \left| a^2 - ad - 2d^2 \right|
\]

Để tìm giá trị nhỏ nhất của diện tích này theo \( d \), ta xác định đạo hàm của biểu thức:
\[
f(d) = a^2 - ad - 2d^2
\]
\[
f'(d) = -a - 4d
\]

Giải phương trình đạo hàm bằng 0:
\[
-a - 4d = 0 \quad \Rightarrow \quad d = -\frac{a}{4}
\]
Vì \( d \) phải nằm trong khoảng \( [0, a] \), ta sẽ tính giá trị tại các đầu mút:
- Tại \( d = 0 \):
\[
f(0) = a^2
\]
- Tại \( d = a \):
\[
f(a) = a^2 - a^2 - 2a^2 = -2a^2
\]
- Tại \( d = \frac{a}{2} \):
\[
f\left(\frac{a}{2}\right) = a^2 - \frac{a^2}{2} - 2\left(\frac{a}{2}\right)^2 = a^2 - \frac{a^2}{2} - \frac{a^2}{2} = 0
\]

Diện tích tại giá trị nhỏ nhất cho \( d = \frac{a}{2} \) cho ra diện tích:
\[
S = \frac{1}{4} \times 0 = 0
\]

Vậy, giá trị nhỏ nhất của diện tích tam giác \( MDE \) là:
\[
\boxed{0}
\]

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
×