3. Cho tam giác ABC có BC = 2a không đổi, điểm A di chuyển sao cho$\widehat{BAC}=90^{0}$.a,...
Câu hỏi:
3. Cho tam giác ABC có BC = 2a không đổi, điểm A di chuyển sao cho $\widehat{BAC}=90^{0}$.
a, Tìm giá trị lớn nhất của diện tích tam giác ABC.
b, Tìm giá trị lớn nhất của EF.
c, Tìm giá trị lớn nhất của diện tích tứ giác AEHF.
d, Lấy các điểm M1 $\in $ AB, M2 $\in $ AC; M3, M4 $\in $ BC sao cho M1M2M3M4 là hình chữ nhật. Tìm giá trị lớn nhất của diện tích hình M1M2M3M4
Câu trả lời:
Người trả lời: GV. Đỗ Thị Ánh
Để giải bài toán trên, ta thực hiện các bước sau:a. Ta có tam giác vuông ABC với góc BAC bằng 90 độ và BC = 2a. Diện tích lớn nhất của tam giác ABC là khi đường cao từ C đến AB, kí hiệu là CD, bằng 2a (đi qua trung điểm của AB). Khi đó, diện tích tam giác ABC = 0.5 * BC * CD = 0.5 * 2a * 2a = 2a^2.b. Đặt E là trung điểm của AB. Khi đó, EF là đường cao của tam giác ABC. Do đó, EF = CD = 2a.c. Để tìm diện tích lớn nhất của tứ giác AEHF, ta có diện tích tứ giác bằng diện tích tam giác ABC cộng với diện tích hình CNFE, trong đó N là trung điểm của BC. Diện tích tứ giác AEHF = 2a^2 + 0.5 * EF * CN = 2a^2 + a^2 = 3a^2.d. Để tìm diện tích lớn nhất của hình chữ nhật M1M2M3M4, ta sử dụng bất đẳng thức Cauchy-Schwarz. Áp dụng bất đẳng thức này, ta có diện tích hình chữ nhật lớn nhất là khi M1M2 vuông góc với BC và M3M4 vuông góc với AB. Khi đó, diện tích hình chữ nhật này là 4a^2.Vậy, câu trả lời cho từng câu hỏi trong bài toán là:a. Diện tích lớn nhất của tam giác ABC là 2a^2.b. Giá trị lớn nhất của EF là 2a.c. Diện tích lớn nhất của tứ giác AEHF là 3a^2.d. Diện tích lớn nhất của hình chữ nhật M1M2M3M4 là 4a^2.
Câu hỏi liên quan:
- 1. Cho tam giác ABC vuông tại A, đường cao AH (hình 5.21)a, Giả sử AC = 12cm, AB = 10cm. Giải tam...
- 2. Cho tam giác ABC vuông tại A, đường cao AH. Phân giác trong của góc BAC cắt BC tại I.a, Kẻ phân...
- 4. Bác Lâm có một mảnh vải thừa hình tam giác vuông có kích thước hai cạnh góc vuông lần lượt là 1m...
{ "content1": "a. Diện tích tam giác ABC là S = 1/2 * BC * AB = 1/2 * 2a * a = a^2. Với $\widehat{BAC} = 90^{0}$, ta có tam giác ABC là tam giác vuông tại A. Do đó diện tích lớn nhất của tam giác ABC là khi A nằm trên đường trung tuyến BC, ta có S = 1/2 * BC * BC/2 = a^2/2.", "content2": "b. Với EF là đường cao của tam giác ABC tại A, ta có diện tích của tam giác EF là S = 1/2 * BC * EF = a * EF. Ta có thể tối đa hóa diện tích của tam giác EF bằng cách di chuyển điểm A đến trùng với trung điểm của BC, khi đó EF sẽ cũng trùng với trung điểm của BC và diện tích lớn nhất là S = a * BC/2 = a^2.", "content3": "c. Ta biết rằng diện tích tứ giác AEHF bằng tổng diện tích 2 tam giác AEF và ABH. Với AEF, diện tích lớn nhất là khi EF tối đa như ở câu b, và với ABH, diện tích lớn nhất là khi H nằm trên đỉnh A. Do đó diện tích lớn nhất của tứ giác AEHF là S = a^2 + a^2/2 = 3a^2/2.", "content4": "d. Để diện tích hình chữ nhật M1M2M3M4 lớn nhất, ta cần tìm vị trí tối ưu của các điểm M1, M2, M3, M4 trên các cạnh của tam giác ABC. Cụ thể, ta có thể chọn M1, M2 là trung điểm của AB, AC và M3, M4 là trung điểm của BC. Khi đó diện tích lớn nhất của hình chữ nhật là S = M1M2 * M2M3 = BC^2/4 = a^2/4.", "content5": "e. Ta có thể tối ưu hóa diện tích hình chữ nhật M1M2M3M4 bằng cách chia tam giác ABC thành 4 tam giác bằng cách kẻ đường chéo từ A đến trung điểm của BC. Khi đó diện tích hình chữ nhật sẽ bằng tổng diện tích của 4 tam giác đó, và lớn nhất khi cạnh hình chữ nhật bằng cạnh nhỏ nhất của tam giác ABC, tức là a/2.", "content6": "f. Một cách khác để tối ưu hóa diện tích hình chữ nhật là chia tam giác ABC thành nhiều hình vuông bằng cách kẻ các đường thẳng vuông góc với BC qua A. Khi đó ta có thể xây*** hình chữ nhật từ các hình vuông nhỏ và diện tích lớn nhất của hình chữ nhật sẽ bằng tổng diện tích của các hình vuông, tức là a/2."}