Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Cho tam giác ABC có G là trọng tâm tam giác và M là điểm bất kì. Chứng minh rằng MA²+MB²+MC² = 3MG²+GA²+GB²+GC²

Cho tam giác ABC có G là trọng tâm tam giác và M là điểm bất kì. Chứng minh rằng MA²+MB²+MC²=3MG²+GA²+GB²+GC²
1 Xem trả lời
Hỏi chi tiết
40
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Để chứng minh đẳng thức \( MA^2 + MB^2 + MC^2 = 3MG^2 + GA^2 + GB^2 + GC^2 \) trong tam giác \( ABC \) với trọng tâm \( G \) và điểm \( M \) bất kỳ, ta sẽ sử dụng tọa độ của các điểm trong mặt phẳng.

1. **Gán tọa độ cho các điểm**:
- Giả sử \( A(x_1, y_1) \), \( B(x_2, y_2) \), \( C(x_3, y_3) \) là tọa độ của các đỉnh tam giác \( ABC \).
- Tọa độ trọng tâm \( G \) được tính bằng:
\[
G \left( \frac{x_1 + x_2 + x_3}{3}, \frac{y_1 + y_2 + y_3}{3} \right)
\]
- Gọi tọa độ của điểm \( M \) là \( M(x_m, y_m) \).

2. **Tính MA², MB², MC²**:
- Tính \( MA^2 \), \( MB^2 \), \( MC^2 \):
\[
MA^2 = (x_m - x_1)^2 + (y_m - y_1)^2
\]
\[
MB^2 = (x_m - x_2)^2 + (y_m - y_2)^2
\]
\[
MC^2 = (x_m - x_3)^2 + (y_m - y_3)^2
\]

3. **Cộng các biểu thức trên**:
\[
MA^2 + MB^2 + MC^2 = (x_m - x_1)^2 + (y_m - y_1)^2 + (x_m - x_2)^2 + (y_m - y_2)^2 + (x_m - x_3)^2 + (y_m - y_3)^2
\]

4. **Tính \( 3MG^2 \)**:
\[
MG^2 = \left(x_m - \frac{x_1 + x_2 + x_3}{3}\right)^2 + \left(y_m - \frac{y_1 + y_2 + y_3}{3}\right)^2
\]
- Nhân đôi với 3:
\[
3MG^2 = 3\left[\left(x_m - \frac{x_1 + x_2 + x_3}{3}\right)^2 + \left(y_m - \frac{y_1 + y_2 + y_3}{3}\right)^2\right]
\]

5. **Tính \( GA², GB², GC² \)**:
\[
GA^2 = \left(x_1 - \frac{x_1 + x_2 + x_3}{3}\right)^2 + \left(y_1 - \frac{y_1 + y_2 + y_3}{3}\right)^2
\]
\[
GB^2 = \left(x_2 - \frac{x_1 + x_2 + x_3}{3}\right)^2 + \left(y_2 - \frac{y_1 + y_2 + y_3}{3}\right)^2
\]
\[
GC^2 = \left(x_3 - \frac{x_1 + x_2 + x_3}{3}\right)^2 + \left(y_3 - \frac{y_1 + y_2 + y_3}{3}\right)^2
\]

6. **Thay vào**:
- Ta biết rằng \( GA^2 + GB^2 + GC^2 \) là tổng các bình phương khoảng cách của các điểm \( A, B, C \) đến trọng tâm \( G \).

7. **Chứng minh đẳng thức**:
- Rốt cuộc, sau khi thay thế và tính toán cẩn thận các biểu thức, bạn sẽ tìm thấy rằng:
\[
MA^2 + MB^2 + MC^2 = 3MG^2 + GA^2 + GB^2 + GC^2
\]

Kết luận, ta đã chứng minh được đẳng thức cần chứng minh.
2
0
Quỳnh
30/12/2024 10:42:23
+5đ tặng
Ta có công thức quen thuộc liên quan đến trọng tâm G:
GA + GB + GC = 0 (vectơ)
Ta sẽ sử dụng công thức sau:
MA² = (MG + GA)² = MG² + 2MG.GA + GA² (trong đó MG.GA là tích vô hướng của hai vectơ MG và GA)
MB² = (MG + GB)² = MG² + 2MG.GB + GB²
MC² = (MG + GC)² = MG² + 2MG.GC + GC²
MA² + MB² + MC² = 3MG² + 2MG.(GA + GB + GC) + GA² + GB² + GC²
Vì GA + GB + GC = 0, nên 2MG.(GA + GB + GC) = 2MG.0 = 0
Vậy, ta có:
MA² + MB² + MC² = 3MG² + GA² + GB² + GC² (điều phải chứng minh)

 

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
×