Ụ Ụ M C L C

ộ N i dung TT Trang

ề 1 2 ặ ấ A.  Đ t v n đ

ộ B. N i dung

5 ề ơ ả I. Bài toán n n c  b n. 2

Ứ ộ ố ị ứ ụ 3 9

II.  ng d ng ch ng minh m t s  đ nh lý hình  h cọ

Ứ ụ ả III.  ng d ng gi i các bài toán v  t ề ỷ ố  s . 4 13

Ứ ụ ả ọ ộ ẳ IV.  ng d ng gi i bài toán trong t a đ  ph ng. 5 19

Ứ ụ ả ấ ẳ ứ ự V.  ng d ng gi ị i bài toán b t đ ng th c, c c tr 6 24

ậ 7 32 ế C. K t lu n

ệ ả  Tài li u tham kh o 8 33

1

Ặ Ấ Ề A. Đ T V N Đ

ọ ề 1. Lý do ch n đ  tài:

ọ ọ ụ

ề ệ ứ ộ ả ườ

ạ ệ ọ ớ ọ ộ ạ

ế ọ ứ ầ ụ ế ứ ng phát  tri n,  tìm tòi  ngày càng  cao.  Đ ng tr

ổ ả ự ườ ỗ

ứ ữ ả ạ

ể ụ ấ ế ế ề ạ

ướ i giáo viên hoàn toàn ph i t ự ế ả ẻ ạ ạ ạ ề ả ạ ề ứ ộ   ọ Toán h c là b  môn khoa h c quan tr ng có nhi u  ng d ng trong cu c ọ ụ ế ố   ố ng đ i s ng. Do đó vi c gi ng d y truy n th  ki n th c toán h c trong nhà tr ộ   ứ ế ọ ớ v i m i giáo viên và vi c h c Toán ti p thu ki n th c v i h c sinh là m t ộ   ệ Quá trình d y và h c luôn là m t quá trình đ ng nhi m v  h t s c quan tr ng.  ớ   ướ theo h c  yêu c u  đ i m i ệ ươ    mình ng pháp giáo d c hi n nay,  m i ng ph ể ề ặ  gi ng d y, đ  tìm cách giúp nghiên c u nh ng v n đ  g p ph i. Trong th c t   ườ   ộ ứ ọ h c sinh ti p thu ki n th c m t cách m m d o, linh ho t và sáng t o thì ng i giáo viên cũng ph i có cách truy n đ t linh ho t và sáng t o.

ỗ ườ ọ i giáo viên nghiên c u khoa h c là nhi m v

ằ ứ ớ ụ ệ ầ ộ

ư ậ ế ệ ạ

ả ề ế ả

ộ ấ ế ặ ả

ụ  ệ ố ớ Ngoài ra đ i v i m i ng ự ế ừ nh m không ng ng nâng cao trình đ  nghi p v . V i yêu c u th c t    và suy ự ộ ớ   nghĩ nh  v y, v i trách nhi m là m t giáo viên tham gia gi ng d y tr c ti p tôi ố   ướ ữ i quy t trong đ  tài này mong mu n xin đóng góp nh ng suy nghĩ và h ng gi ườ ề ả ầ   góp ph n vào gi ng g p ph i khi i quy t m t v n đ  khó khăn mà chúng ta th ớ ứ đ ng l p.

ẫ ọ

ề ừ ượ ạ ấ ư ự ế ệ ế  duy, tr u t  vi c d y và h c hình h c

ấ ậ

ữ ư ẻ ắ ậ ỏ ơ

ế ế ủ

ả ề ả

ầ i toán  Hình h c không linh ho t không n m đ ng gi ậ i chính cho t ng bài toán riêng bi ớ ọ ượ ướ c h ế ắ ừ ế ữ ứ ơ

ệ ọ ạ   ng cao d n đ n h c sinh ng i Do Hình h c mang tính ch t t ọ ở ườ ọ ọ   ng THPT h c hình. Đi u này nói lên th c t  tr ắ ệ ọ ứ   ề ệ hi n nay còn nhi u b t c p. Nguyên nhân sâu xa là vi c h c sinh n m ki n th c ứ   ụ ệ ờ ợ ừ t ng ph n ch a ch c còn l ng l o h i h t, h n n a vi c v n d ng ki n th c ộ   ượ ạ c vào cái đích c a m t vào gi ể ầ   ệ ấ t. Đ  d n v n đ , không tìm đ ọ ự ư   đ a trình đ  h c sinh lên ti p c n v i nh ng ki n th c cao h n tôi l a ch n và ớ gi ộ ọ ề i thi u chuyên đ

ể ự ọ ừ ệ  bài toán di n tích tam

"Phát tri n năng l c toán cho h c sinh THPT t giác”.

ớ ọ ộ ệ

ươ ng pháp thông th ẽ ẽ ặ ả ạ

ọ ủ ả ộ ạ ọ

ệ ộ ấ ứ ế

ề ệ ứ ể

ề ấ ẳ ứ ự ọ ổ ọ ị ệ ề   i thi u các bài toán tính toán và N i dung chuyên đ  bó g n trong vi c gi ậ ộ ố ế ế ệ ử ụ   i quy t m t s  bài t p mà n u dùng các ng pháp di n tích vào gi s  d ng ph ườ ế ử ụ ươ ư ươ   ng s  g p khó khăn nh ng n u s  d ng ph ph ng pháp ề ạ ộ ờ ệ   i hay và linh ho t. Trong ph m vi đ  tài này ta i gi di n tích ta s  có m t l ổ ế không bàn đ n vi c thay đ i cách d y cách h c c a c  b  môn Hình h c mà ta   ấ ề ọ ỉ ướ   ặ c ch  nói đ n m t v n đ  h c sinh g p r t nhi u khó khăn đó là đ ng tr ạ   ụ ệ ữ nh ng bài toán tính toán di n tích và áp d ng di n tích đ  ch ng minh các đ i ượ   l ng không đ i, các bài toán v  b t đ ng th c, c c tr  trong hình h c h c sinh

2

ườ ắ ầ ừ ướ ư ế đâu, h ng suy nghĩ nh  th  nào và cái

ắ ế ng không bi t suy nghĩ b t đ u t th ớ ầ i là gì? đích c n nh m t

ể ứ ướ ề ề

ư ướ ắ Đ ng tr ắ c bài toán ta có th  có nhi u h ố ề ề ỗ

ả ả ế

ử ụ ươ ứ ệ ả   i ể    i quy t các bài toán tính   ng pháp di n tích đ  ch ng minh các bài toán

ng suy nghĩ nhi u cách gi ầ nh ng ch c ch n m i bài toán đ u có đi u ch t căn b n mà ta c n bám vào đ ậ ề ư khai thác. Nh  trên đã nói đ  tài này  t p trung vào gi ệ ể toán di n tích và s  d ng ph ọ hình h c khác.

ố ạ ể ế ầ

ắ ể ả ượ ế i đ

Đ  làm t ộ ớ ứ ầ ề ả ọ

ứ ộ ạ ậ ầ ứ ế ả ộ

ổ ể ắ ộ ợ ắ   ướ ọ ậ c h t c n giúp cho h c sinh n m t các d ng bài t p này, tr ệ ế   c các ch c các n i dung ki n th c liên quan đ n di n tích. Ngoài ra đ  gi ự bài toán v i m c đ  yêu c u cao v  suy lu n thì h c sinh ph i có s  phán đoán,   ể  ổ bi n đ i linh ho t các công th c, đôi khi c n ph i có m t cách nhìn t ng quát đ có th  c t ghép hình m t cách h p lý.

ộ ọ ớ ụ

ộ ể i gi

ườ

ng pháp di n tích đ  tìm ra l i gi

ụ ụ ể ươ ữ V i m c đích giúp cho h c sinh có m t cái nhìn khái quát, h ộ ắ ậ ụ ự ế ề , bài t p th ể ể ử ụ ệ ư ậ ễ ể Qua nh ng ví d  c  th  nh  v y h c sinh ti p c n đ

ọ ươ ườ ọ ng h c sinh không quen s  d ng đó là ph

ọ ử ụ ạ ằ ọ

ạ ọ

ệ ọ ứ ạ ở ướ   ng suy nghĩ ố ả ờ   i cho m t bài toán, N i dung chính tôi mu n trình bày đúng đ n đ  tìm tòi l ổ  ặ ở ườ ữ  tr ng g p  ng ph trong đ  tài này là qua nh ng ví d  th c t ả ơ ả   ờ i đ n gi n thông mà có th  s  d ng ph ượ   ế ậ ắ c ng n g n và d  hi u.  ươ ộ   ng pháp ng pháp mà  th m t ph ứ ọ B ng cách đó t o cho h c sinh h ng thú ứ ệ   di n tích trong ch ng minh Hình h c.  ọ ơ ừ ớ h n v i lo i toán này nói riêng và Hình h c nói chung. T  đó yêu c u h c sinh   ườ ơ ế ụ ti p t c tìm tòi nghiên c u và sáng t o h n trong vi c h c Toán ầ  nhà tr ng.

ứ ệ ụ 2. Nhi m v  nghiên c u

ể ả

ự ề ng THPT. Trên c  s  nh ng  u khuy t đi m đ  ra gi

ở ở ữ ư ệ ọ ờ ộ ạ ự ế  trong gi ng d y b  môn  Tìm hi u, phân tích, đánh giá tình hình th c t ả ể ế ở ườ i pháp th c   tr ừ ự ế ồ .  th c t toán  ệ hi n. Đ ng th i rút ra bài h c kinh nghi m t

ố ượ ứ ạ 3. Đ i t ng và ph m vi nghiên c u

ể ạ ủ ớ ớ   ạ  các l p đ i trà và l p

ườ ủ ở ọ ủ ọ Tìm hi u cách d y c a GV, cách h c c a h c sinh  ng THPT Nam Đàn 2. ng HSG môn toán  c a tr ồ ưỡ b i d

ụ ề 4. M c tiêu đ  tài:

ố ớ Đ i v i giáo viên:

ụ ụ ả ỏ ạ +Ph c v  gi ng d y và thi giáo viên gi i.

ồ ưỡ +B i d ng HSG.

ố ớ ọ Đ i v i h c sinh:

ụ ụ ệ ọ + Ph c v  vi c h c và thi HSG.

3

ế ệ ề ấ ậ + Bi t cách nhìn nh n phân tích các v n đ  toàn di n và khái quát

h n.ơ

ồ ộ ề ầ 5. N i dung đ  tài g m 5 ph n chính

ề ơ ả I. Bài toán n n c  b n.

ộ ố ị Ứ ụ ứ ọ II.  ng d ng ch ng minh m t s  đ nh lý hình h c

Ứ ụ ả III.  ng d ng gi i các bài toán v  t ề ỷ ố  s .

Ứ ụ ả ọ ộ ẳ IV.  ng d ng gi i bài toán trong t a đ  ph ng

ụ ả ấ ẳ ứ ự Ứ           V.  ng d ng gi ị i bài toán b t đ ng th c, c c tr .

ươ ứ 6. Các ph ng pháp nghiên c u chính

ệ ạ ọ ở ề ồ ưỡ ể + Đi u tra tìm hi u vi c d y và h c ớ  các l p b i d ng HSG.

ự ờ ả ạ + D  gi ệ  rút kinh nghi m gi ng d y

ọ ủ ọ ế + Phân tích đánh giá quá trình ti p thu bài h c c a h c sinh thông qua

ể ệ ắ ki m tra, tr c nghi m.

ổ ề ệ ạ ọ

ế ề ổ ộ t, các ý ki n trao đ i v  vi c d y và h c toán  ệ ả ế ươ ạ ng pháp gi ng d y, trong các tài li u

ậ ề ộ ả + Tham kh o các bài vi ả ớ trong các cu c th o lu n v  đ i m i ph ả và sách tham kh o v  b  môn toán.

ứ ậ ượ ấ ề

ế ề ủ ạ ắ

ấ ể ể ề ỹ ờ ậ ượ ệ ồ ể ủ ệ ỏ ầ ề

ế ơ ệ ể c r t  Trong quá trình nghiên c u và th  nghi m đ  tài này, tôi nh n đ ế ề  nhi u ý ki n đóng góp quý báu c a b n bè đ ng nghi p. Khi b t tay vào vi t đ tài này do qu  th i gian có h n nên không th  tránh kh i sai sót. Tôi r t mong  ế ụ ti p t c  nh n đ c nhi u ý ki n đóng góp c a các th y cô giáo đ  đ  đ  tài  ủ c a tôi ngày càng hoàn thi n h n.

ả ơ Xin chân thành c m  n !.

4

Ộ B. N I DUNG

Ề Ơ Ả I. BÀI TOÁN N N C  B N

ể ạ ố ắ ắ ọ Đ  làm t c h t c n giúp h c sinh n m ch c các

ướ ế ầ t các d ng bài tâp, tr ệ ứ ế ế ộ n i dung ki n th c liên quan đ n di n tích

=

=

D =

S

ứ ệ a) Các công th c tính di n tích tam giác:

ah a

b h . b

c h . c

1 2

1 2

1 2

=

=

D =

S

ab

C

ac

B

bc

A

.sin

sin

sin

1)

1 2

1 2

1 2

D =

S

2)

abc R 4

D =

S

p r .

3)

4)

D =

S

p p a p b p c

)(

)(

(

)

- - - 5)

D =

S

(

(

(

= p a r ) a

= p b r ) b

p c r ) c

- - - 6)

,

đây:Ở

,A B C .

,

,

,

ệ ạ ớ ỉ ươ ứ +) ố ,a b c  là các c nh đ i di n v i các đ nh t , ng  ng

b

h h h  là các đ a c

,A B C .

ườ ẻ ừ ỉ ủ +) ng cao c a tam giác k  t đ nh

ườ +)  R  là bán kính đ ạ ế ng tròn ngo i ti p tam giác

ườ +)  r   là bán kính đ ộ ế ng tròn n i ti p tam giác

b

c

=

P

, , ườ ế +) ế ng tròn bàng ti p (ti p xúc  ngoài tam giác) r r r  là bán kính đ a

+ + a b c 2

ủ ử +) là n a chu vi c a tam giác

ổ ề ề ỉ ố ệ b) B  đ  v  t  s  di n tích

ế ườ ng

ỉ ố ệ ỉ ố ệ ỉ ố ỉ ố ằ ằ ề ế ổ ề  N u hai tam giác có cùng đáy thì t  s  di n tích b ng t  s  hai đ B  đ  1: cao, n u hai tam giác có cùng chi u cao thì t  s  di n tích b ng t  s  đáy.

ABC

=

ộ ườ ể ẳ ng th ng ổ ề  Cho tam giác  ABC ,  D   và  E   là các đi m thu c đ AB  và B  đ  2:

S S

AD AE . AB AC

ADE

AC  . Khi đó

ủ ứ ứ ệ c) Công th c tính di n tích c a t giác

5

ứ ằ ườ ạ ở ­ Di n tích t ử  giác b ng n a tích hai đ ớ ng chéo nhân v i góc t o b i hai

ườ ệ ng chéo. đ

ườ ệ ứ ử giác có hai đ ng chéo vuông góc thì di n tích t ằ  giác b ng n a

ế ứ ­ N u t ườ tích hai đ ng chéo.

ABC

D ổ không đ i khi ố ị BC   c  đ nh và ộ A   di đ ng trên

ườ B   ài toán 1.1 ẳ ng th ng  đ A1 A A2 ệ  :  Di n tích   / /d BC  . d

a

h

B C

( ah  không đ i)ổ

ộ ộ   ỉ M , hai đáy   AB   và  CD   thu c m t Hai tam giác có chung đ nh

ườ B   ài toán 1.2: đ ẳ ng th ng thì:

MAB

D

=

D

AB CD

S S

MCD

M

m

h

A B C D

( mh  chung)

D ứ ự ạ , trên c nh ,AB AC  . B   ài toán 1.3: Cho  ABC ,B C  th  t 1 1

A D

S

AB C 1 1

=

ứ ằ Ch ng minh r ng: D

S

AB AC . 1 1 AB AC .

ABC

1

C

1

S

S

S

AB C 1 1

AB C 1 1

AB C 1

=

.

S

S

S

ABC

ABC

AB C 1

Gi i:  ả B D D D Cách 1: D D D

B C 6

S

AB C 1 1

=

S

AC AB 1 1 . AC AB

ABC

D ụ Áp d ng bài toán ta có: D

AB AC . 1 1

ứ ự ứ ệ Cách 2: D a vào công th c tính di n tích th  2

S

S

AB C 1 1

AB C 1 1

=

=

S

S

AB AC . 1 1 AB AC .

ABC

ABC

) A .sin ) A

AB AC .

.sin

1 2 1 2

D D (cid:0) Ta có: D D

1

D / / ạ ỏ , ,AB AC   th a   mãn BC . ,B C thu c   c nh   ộ 1 B C , 1 1

ứ Bài   toán   1.4:  Cho   ABC ằ Ch ng minh r ng:

S

2

AB C 1 1

=

=

=

k

k

1AB AB

S

2 AB � � 1 � � AB � �

ABC

D , v i ớ D

ườ ặ ợ ng h p đ c bi ệ ủ bài toán 1.3 t c a Gi i:ả  Bài toán 1.4 là tr

:

ABC

AB C 1 1

D D BC / / ừ ấ T  tính ch t song song (k là t ỷ ố ồ    s   đ ng B C , 1 1

d ng)ạ

ỷ ố ệ ạ ằ ồ ươ ỷ ố ồ ng t s  đ ng

Ta có "T  s  di n tích hai tam giác đ ng d ng b ng bình ph ạ d ng."

, , ABCD  n i ti p đ a b c d . Ch ng ứ ,

=

ệ ằ giác  ứ c và có các c nh  ứ ượ ứ Bài toán 1.5: Cho t minh r ng di n tích t ạ ộ ế ượ c tính theo công th c sau: giác đó đ

S

(

p a p b p c p d )(

)(

)(

)

- - - - , trong đó  p  là n a chu vi tam giác. ử

Gi iả :

, , ứ ộ ế ớ ộ ạ Gi ả ử ABCD  là t s giác n i ti p v i đ  dài c nh là a b c d . (hình bên) ,

0

� � + A C A ,

=

+

=

+

S

S

S

ad

A

sin

bcsinC

= C A nên sin sin = 180 Khi đó:  = - C cos cos

ABD

CDB

1 2

1 2

Ta có

=

A

sin

= + S ad bc A ( )sin Hay  2 ,

S 2 + ad bc

suy ra

ABD  có

2

2

ặ M t khác, tam giác

2 BD a

2

2

= + - d ad A 2 cos

2 BD b

= + + 2 + 2 - Còn tam giác CBD  có: . c b c bc 2 = cosC bc 2 cosA

7

2

2

2

2

2

2

2

+

+ - - a d b = 2 c + ad bc A Suy ra 2( )cos

a

c

=

A

cos

d b + ad bc 2(

)

2

2

2

2

2

2

+

+

- - Nên

a

d

b

c

+ ad bc

2 16S

(

= 2 2 )

4(

)

2

2

=

+ 2

- - + Do A A sin 1

+ ad bc

a

d

b

c

2(

2 16S

)

(

2 2 )

2

2

2

2

2

2

+

+

+ 2

+ 2

=

- - - cos [ =  nên  ] 2 V y ậ

ad

d

b

c

+ ad

d

b

c

(2

+ bc a 2

)(2

bc a 2

)

2

2

2

2

=

- - - -

+ a d

b c

c

d

)

(

)

)

(a

)

� ( �

� �

+ �� (b �� + - +

- - - -

= + + - a d + + - b c a d b c b c a d b c a d )( + - + )( )( ( )

= - - - - p p p p (2 c 2 )(2 b 2 )(2 d 2 )(2 a 2 )

=

= - - - - 16( p a p b p c p d )( )( )( )

S

(

p a p b p c p d )(

)(

)(

)

- - - - ừ T  đó ta có

ườ ế ng tròn bàng ti p góc A .

ượ ứ ệ ằ ứ Bài toán 1.6 Cho tam giác  ABC . G i ọ ar  là bán kính đ Ch ng minh r ng di n tích tam giác ABC tính đ c theo công th c:

= - S p a ( ) ra

Gi i: ả

, ế

ể ế (J,r )a

, ườ G i ọ ườ đ ớ v i các đ ,Q R P  là các ti p đi m c a ủ   ầ ượ   t l n l ng tròn bàng ti p  , ẳ ng th ng BC CA AB

=

=

S

AB JP .

JAB

cr a 2

1 2

=

=

S

AC JR .

JAC

br a 2

1 2

=

=

S

BC JQ .

JBC

ar a 2

1 2

a

2

=

+

+

=

=

S

S

S

S

(h. bên) thì:

JAB

JAC

JBC

r a

r a

+ - b c a 2

+ + - a b c 2

=

Ta có:

S

(

p a r ) a

- ậ V y

8

Ộ Ố Ị Ọ Ứ Ứ Ụ II.  NG D NG CH NG MINH M T S  Đ NH LÝ HÌNH H C

ế

ệ ộ ươ ươ ng pháp nh  s  d ng phép bi n hình, ph ộ ng pháp di n tích là m t ph ng pháp ng pháp

ứ ứ ị ư ử ụ ạ ươ Bên c nh các ph ươ ươ ọ ng pháp t a đ ... thì ph , ph ọ ể ả i toán hình h c, ch ng minh các đ nh lý, công th c. ơ véc­t ạ m nh đ  gi

ứ ị

ẳ ệ ặ ng tròn đ c bi ng phân giác, đ

t trong tam giác, đ nh ườ ng th ng Newton, ệ ữ ề ọ ườ Các công th c tính bán kính các đ ấ ườ lý Pythagore, Ceva, Menalaus, tính ch t đ ứ ị   đ nh lý Carnot... đ u có nh ng cách ch ng minh g n gàng thông qua di n tích.

ứ ộ ị

ươ ươ ề ạ Ch ng minh r ng trong m t tam giác vuông thì Bài toán 2.1:  (Đ nh lý Pi ta go) ổ ạ bình ph ằ ng hai c nh góc vuông. ằ ng c nh huy n b ng t ng bình ph

Gi i: ả

ị ử ụ ứ ằ

ộ ố ủ ệ ề ắ

Đ nh lý Pi ta go có nhi u cách ch ng minh b ng cách s  d ng các tính   ể ệ   ấ ơ ả ch t c  b n c a di n tích (c t ghép hình). Sau đây là m t s  cách (th  hi n ẽ ằ b ng hình v )

Cách 1 Cách 2

ấ ườ Cho tam giác  ABC , Bài toán 2.2: (Tính ch t đ ng phân giác).

9

AD  là đ

DB AB = DC AC

ườ ứ ằ ng phân giác trong. Ch ng minh r ng

ABD

=

=

=

Gi i: ả

S S

DB DE AB AB . DC DF AC AC .

ACD

Ta có

) (Vì  DE DF=

B   ài toán 2.3 ị   (Đ nh lý Mê­nê­la­uýt)

D D , , , ẽ ườ ầ ượ ạ Cho  ABC , v  đ ẳ ng th ng c t ắ AB AC BC  (kéo dài) l n l t t i ,M N P .

.

.

ứ ằ Ch ng minh r ng

=  (Đ nh lý  ị 1

AM BP CN MB PC NA

Mê­nê­la­uýt)

Gi i:ả

ấ ườ ụ Cách 1: Áp d ng tính ch t đ ng song song

=

K  ẻ / /CI AB  (hình v )ẽ

CN NA

CI AM

Ta có: (1)

(2)

BP MB = CI PC AM AM = MB MB

=

.

.

.

.

1.

(3)

AM BP CN AM MB CI = MB PC NA MB CI AM

ừ T  (1), (2), (3)

=

S

S

S

NMB

S 1

2

NAM =

=

=

Cách 2: Áp d ng t  s  di n tích tam giác (bài toán 1.2) A ỉ ố ệ = D D ; G i ọ

S

S

S

S

S

S

MCN

NCP

NBP

3

5

6

D D D ; ;

1

M S D

2

3

N S S

5

S B 10 P

6

C S

3

=

=

=

=

.

.

.

1

AM BP CN MB PC NA

PN MN . NM NP

S S S 6 1 3 . S S S 5 1

2

S S 6 . S S 2

5

Ta có:

ị B   ài toán 2.4: (Đ nh lý Carnot)

, ọ Cho tam giác  ABC  nh n có

b ế ạ ế O  đ n các c nh

, ng tròn ngo i ti p

+

= +

ườ ả ừ  tâm  t là kho ng cách t ,R r   l n l ầ ượ t là bán  ệ ứ ườ đ kính đ

d

a

b

c

ng tròn ngo i ti p và n i ti p tam giác. Khi đó ta có h  th c:     R r ạ ế d d d d  l n l , ầ ượ a c BC CA AB . G i ọ , ạ ộ ế + d

A

N

P

O

C

M

B

ụ ộ Gi ẽ i:ả   (Ph  thu c hình v )

ấ ứ ườ ườ ị giác ộ ế ONAP  n i ti p trong đ ng tròn đ ng kính AO nên theo đ nh lí

Ta th y t Ptoleme:

=

+

+

=

+

=

AP ON AN OP AO PN .

.

.

d .

d .

R .

c d .

b d .

R a .

b

c

b

c

c 2

b 2

a 2

+

=

+

=

b d .

a d .

R c a d . , .

c d .

R b .

.

a

b

c

a

=

=

d a OM BC

S

.

.

2

a

OBC

ươ ự Hoàn toàn t ng t , ta có:

=

=

S

S

,

Ta cũng có: .

d b . b

d c . c

OCA

OAB

ươ ự T ng t : .

ấ ả ứ ẳ ạ t c c các đ ng th c trên l

+

+

=

+ +

+

a b c d

d

d

R a b c

S

S

S

(

)(

)

(

)

)

(

b

c

a

OBC

OCA

OAB

+

+

=

+

+

+

= +

p d

d

d

S

d

d

d

R r

2 (

)

R p .2

2

a

b

c

a

b

c

ộ C ng t + + i, ta có: + +

.

11

, ị ể Cho tam giác  ABC . ,D E F  là các đi m trên các (Đ nh lý Xê­va)

=

.

.

1

DB EC FA DC EA FB

ứ ằ ồ ỉ ,AD BE  và CF  đ ng quy khi và ch  khi B   ài toán 2.5: c nh ạ ,BC AC   và  AB . Ch ng minh r ng

OBD

OAF

=

,

,

Gi iả :

DB S = DC S

EC EA

S OEC S

FA S = FB S

OCD

OEA

OBF

OAF

OBD

=

.

.

Ta có

DB EC FA S DC EA FB S

S OEC S

S S

OEA

OBF

OCD

Suy ra (1)

OEF

OAF

=

=

=

,

,

ặ M t khác ta có

S OBD S

OB OD S . OE OA S .

OC OE S . OB OF S .

OA OF . OC OD .

OEA

OBF

OCD

(2)

ề ầ ứ ừ T  (1) và (2) ta có đi u c n ch ng minh.

ườ

ẳ  (Đ ng th ng Newton).  ộ ứ

ườ ứ Ch ng minh ườ   ng   ng chéo

ộ ườ B   ài toán 2.6:    ằ r ng trong m t t ộ ế tròn n i ti p và trung đi m c a hai đ ộ cùng thu c m t đ ạ ế  giác ngo i ti p thì tâm đ ể ủ ẳ ng th ng.

Gi iả :

Cách 1.

DA và CB  c t nhau t

i

'C   sao cho

'PC BC=

'D   sao cho

ể ố  N i dài  đi m ể ạ P . Trên  DA l yấ   ấ  và trên BC l y đi m . ắ 'PD AD=

ể ể ằ Đ  ý r ng do M  và  N  là trung đi m c a ủ BD  và  AC  nên ta có

MAD

MBC

MAB

MCD

ABCD

+ = + = S S S S S 1 2

NAD

NBC

NAB

NCD

ABCD

+ = + = S S S S S 1 2

'C  và hai đ ng th c trên, ta có

'D  và

ự ể ứ ẳ Theo cách d ng đi m

'

'

'

'

'

'

MPD

NPD

NPC

' MD PC

' ND PC

MPC

'

'

+ = + = � S S S S S S

'

'

' MD C

' ND C

= � � S S MN D C / / (1)

ặ ứ ạ ế ườ M t khác do t ng tròn nên ta có

ABCD  ngo i ti p đ + + giác  = AD BC AB CD .

12

OAD

OBC

OAB

OCD

ABCD

'

'

+ = + = S S S S S 1 2

ậ ươ ự ư Lý lu n t ng t nh  trên ta cũng có OM D C  (2) / /

, ừ ẳ T  (1) và (2) suy ra ,M I N  th ng hàng (đpcm).

Cách 2.

IAB

ICD

IBC

IAD

ABCD

AMB

CMD

+ = + = + = S S S S S S S Ta có 1 2

IAB

CMD

ICD

- - S S S S Suy ra

AMI

CMI

DMI

- - S S S Hay = AMB = BMI

DMI

AMI

CMI

S= S ể nên ủ AC    hay , do đó   MI   đi qua trung  đi m c a

S S= S Mà   MBI ,M I N  th ng hàng , ẳ

13

Ứ Ụ Ả Ề Ỷ Ố III.  NG D NG GI I CÁC BÀI TOÁN V  T  S

D ể ề ộ :  Cho   ABC

M   là đi m b t k  thu c mi n trong (c ả

ạ ề đ u c nh a.   ổ ứ ấ ỳ ế ủ ả  ạ ừ M đ n ba c nh c a tam giác

B   ài toán 3.1   ờ ủ b ) c a tam giác. Ch ng minh t ng kho ng cách t không đ i.ổ

+

+

Gi i:ả

MH MI MK +

ứ Ch ng minh

+

không đ i.ổ = Ta có D D D D

S

S

S

S

MBC

MCA

MAB

ABC

+

+

=

a MH .

b MI .

c MK .

h a .

1 2

1 2

1 2

1 2

+

=

+ MH MI MK h ề

, v i m i ọ M

ớ ể ả ờ ủ

+

+

ộ thu c mi n trong, k  c  b  c a tam giác   đ u. ề

= . 1

MH MI MK h

Ta có t ỷ ố  s

D Cho  ABC

1

1

+

+

= . 1

A M B M C M 1 1 1 C C B B A A 1 1 1

, ; , ầ ượ ắ ứ B   ài toán 3.2:   AM BM CM  l n l , t c t ả ử  ề .  M là đi m thu c mi n trong tam giác. Gi  s A B C . Ch ng minh: ; ộ ể BC CA AB  t , i ạ 1

'

Gi i: ả

' AB B BC

'

(cid:0) MB / / , Cách 1: Qua  M  k  ẻ

(cid:0) MC / / ,

' AC C BC ừ

'

'

=

=

ấ ề Do  M  thu c mi n trong tam giác, t tính ch t song song ta có:

B C ' BC

A M A B ' = 1 1 A B A A 1 1

A C 1 A C 1

'

(1)

B M CC = 1 CB B B 1

(2)

C M BB ' = 1 BC C C 1

'

+

=

+

=

1

(3)

C C B B ' ' + BC BC

A M B M C M B C ' + 1 BC A A 1

1 C C 1

1 B B 1

ừ T  (1)+(2)+(3) .

14

ụ ỷ ố ệ Cách 2: Áp d ng t s  di n tích tam giác

MBC

=

=

S S

h m h a

ABC

A M 1 A A 1

A M 1 A A 1

D Ta có (1)       ( Vì ) D

MCA

=

S S

ABC

B M 1 B B 1

D (2) D

MAB

=

S S

ABC

C M 1 C C 1

+

+

=

1.

SD

SD

SD

SD

D (3) D

ABC

MAB

MCA

MBC

A M B M C M 1 1 1 C C B B A A 1 1 1

ừ T  (1) + (2) + (3) ( Vì + + = )

=

D , , ọ ườ ắ nh n. Các đ ng cao AD BE CF  c t nhau t ạ   i B   ài toán 3.3 Cho tam giác  ABC

H  . Ch ng minh r ng

P DEF P ABC

ầ ượ ườ ứ ằ , trong đó ,r R  l n l t là bán kính đ ng tròn

ABC

r R ộ ế n i ti p và ngo i ti p tam giác

D ạ ế .

Gi i: ả

^ ^ OA EF , OB DF ượ c

^ ứ Ta ch ng minh đ và OC DE .

D ằ nh n nên O  n m bên trong tam

=

+

+

S

S

S

S

ABC

ODBF

ODCE

=

+

+

r P .

DE OA .

DF OB .

CE OC .

ABC

1 2

1 2

OEAF 1 2

1 2

=

=

r P .

R P .

ABC

DEF

r R

P DEF P ABC

ọ  đó ta có Vì  ABC ừ giác, t

1

1

=

=

=

; ; , , ầ ượ ạ t trên c nh BC CA AB  , , Bài toán 3.4: Cho tam giác ABC A B C  l n l 1

1

1

BA 1 BC

CB 1 CA

AC 1 AB

1 3

.

MNP

; ; AA BB CC 1 ể t là giao đi m . Tính ầ ượ  l n l D ệ ệ theo di n tích ,M N P , D ABC . sao cho  di n tích

Gi i: ả

D ọ ề ấ

ể ả ị ố

ư ấ ớ ọ ở ẽ Đ c   đ   toán,   v   hình   ta   th y   MNP ch a có m i liên quan gì (K  c  v  trí và tính  tính ch t) v i tam giác ỉ ABC  mà ch  hy v ng

15

ẳ ươ ự ủ ả s  1/3 và tính bình đ ng (t ẽ ng t ) c a hình v . Ph i khai thác

ấ ệ ể ch t chung t tri ỷ ố t đ  hai ý này.

=

+

+

+

+

+

+

=

Ta có:

S

S

S

S

S

S

S

S

ABC

S 1

2

3

4

5

6

7

+

+

=

+

+

=

+

+

=

S

S

SD

S

S

S

SD

S

S

SD

D D *

S 1

2

3

3

4

5

5

6

S 1

1 3

1 3

1 3

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S 1

2

3

4

5

6

S 1

3

5

S 1

2

3

4

5

6

7

; ;

+

+

=

=

S

S

S

SD

MNP

S 1

3

5

7

=

Tính S1?

D ABA1, C1,M, C thu c đ

=

=

� �

A M 1 MA

1 3 2 2

1 6

AC BC A M 1 1 � � C B CA MA 1

1

=

=

=

ụ ộ ườ ẳ Áp d ng bài toán 2.3 vào ng th ng. Ta có

3 4

3 7

A M 1 MA

4 3

AM MA 1

AM AA 1

S 1

=

=

=

hay

S

1 3 � 3 7

1 7

AC AM 1 � AB AA 1

ABA 1

=

=

ừ T  bài toán 1.3 D

S

S

ABC

S 1

ABA 1

1 7

1 21

D D

=

=

S

SD

S

S D

ả ươ ế ự * K t qu  t ng t ta có:

3

5

1 21

1 21

=

+

+

=

;

S

S

S

S

MNP

ABC

S 1

3

5

1 7

D D

1, B1, C1, D1  l n l

ầ ượ

ạ ẳ t là trung 1, BB1; CC1; DD1 c tắ

ạ ủ ạ i MNPQ. Tính S Bài toán 3.5:  Cho hình bình hành ABCD, g i Aọ ể đi m c a các c nh BC, CD, DA, AB. Các đo n th ng AA MNPQ theo SABCD nhau t

Gi i:ả

ươ

ng t ỉ

ỷ ố ậ   Nh n   xét:   Bài   toán   3.5 ự  bài toán 3.4 này t   ự   trên,   ch   khác   là   th c ệ hi n trên hình bình hành   và t s  1/2.

16

ầ ầ ầ ph n đ u, có khác ậ    ph n sau (Vì bài toán 3.1 ta v n

+

+

=

+

+

=

+ +

+

=

+

+

=

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

ự ở   ẳ ườ ạ ả ươ i t Suy ra cách gi ấ ườ ụ d ng tính ch t đ ở ng t ng th ng song song c nh tam giác (Đ ng trung bình)).

S 1

2

3

3

4

5

5

6

7

7

8

9

1 4

+

+

+

+

+

+

+

=

=

+

ướ B c 1:

S

S

S

S

S

S

S

S

S

2(

)

+ + ...

Y

S 1

3

5

7

2

4

6

S 8

S 1

8

9

+

+

+

=

S

S

S

S

S 1

3

5

7

9

(cid:0)

ướ ươ ự ượ B c 2: Do tính t ng t ta tính đ c

ươ ự (T ng t bài 3.4) S1 = S3 = S5 = S7

ướ B c 3: (có khác 3.4)

ấ Áp  d ng   tính   ch t  đ ủ D ng  trung  bình   c a ,  tính   ch t  hình  bình   hành

=

=

=

=

=

CN

NP

MQ

QA

A M 1

1 2

1 2

1 2

1 2

1 5

A M 1 A A 1

S

3

=

ụ ABCD; MNPQ ta suy ra đ ấ ườ cượ

SD

1 5

ABA 1

=

=

(Bài toán 1.2)

S

S

S

3

ABA 1

1 5

1 20

D Hay

+

+

+

=

=

S

S

S

S

S

3

5

7

9

1 5

(cid:0) ế K t qu ả 1 S

ể ả ướ B c này có th  gi ữ i cách khác n a

ư ứ * Ch ng minh nh  trên

AQ = QM = 2AM1

2

=

=

S

;

S 1

3

S 1 +

S

1 4

1 � �= � � 2 � �

S 1

2

=

=

S

2

S 3 1

S 1 S

1 3

2

=

=

=

=

=

ế ả * K t qu  bài toán 1.3, ta có

S

S

S

S

S

5

5

S 1

3

S 1

3

ABA 1

ABA 1

1 5

1 20

D D

ắ ằ ở A’;

ắ ở ở ể Bài toán 3.6: Cho tam giác ABC. Đi m O n m trong tam giác, OA c t BC  ứ ắ OB c t AC B’; OC c t AB Ch ng minh: C’.

17

+

+

6

a

)

b

8

)

OA OB OC OA' OB' OC' OA OB OC ׳� OA' OB' OC'

(cid:0)

Gi iả :

A

Đ t Sặ AOB = S1;    SABC = S;  SBOC = S2;   SCOD = S3

 S = S1 + S2 + S3

C'

B'

+

+

a. Ta có:

'

S 1

3

=

=

S = 3

- = 1

AA OA ' OA

AA OA

S - = 1 S

S 2 S

S + 1 S

S S

OA OA '

'

' '

2

2

2

2

O

2

=

+

-

OB OB

S 1 S

S S

'

3

3

C

B

A'

=

+

OC OC

'

S 2 S 1

S 3 S 1

3

2

+

+

=

+

+

+

+

+

ươ ự T ng t :

6

OA OB OC OA OB OC

S 1 S

S S

S S

S 1 S

'

'

'

2

S 2 S 1

2

3

S 3 S 1

3

+

2

S

S S 1 3

S 1

3

=

(cid:0) ộ C ng v  v i v ế ớ ế  (BĐT Cô si)

S

S

OA OA '

2

2

2

(cid:0) ấ ẳ ụ b. Áp d ng b t đ ng cô si:

.

.

8

OA OB OC OA OB OC

'

'

'

OB OB

S S 1 2 S

'

3

(cid:0) (cid:0) ươ ự T ng t :  ( đpcm)

ố ị ạ Bài toán 3.7: Cho đo n BC = a c  đ nh

2k

S ABC

(cid:0) (cid:0) (cid:0) ể ị ị ườ Xác đ nh v  trí đi m A trên đ ẳ ng th ng sao cho: ( k cho tr cướ

không đ i)ổ

Gi i:ả

18

2

S

k

hBC .

ABC

a

1 2

2

2

(cid:0) (cid:0) (cid:0) Ta có: (1)

h

a = h (không đ i)ổ

2 ha

k a

(cid:0) (cid:0) (cid:0) ườ ẻ ừ ố ng cao k  t ạ  A xu ng c nh BC; h (2)  (ha là đ

(cid:0)A

(cid:0)A

1dA(cid:0)

2dA(cid:0)

(cid:0) (cid:0) (cid:0) và ho c ặ và

1 c t ắ (cid:0)

ế ậ V y n u d (BC không song song v i ớ (cid:0) ) , d2 c t ắ (cid:0)

1 và A2.

(cid:0) Có hai đi m Aể

(cid:0) ế ạ ằ N u BC // và BC cách  (cid:0) 1 đo n b ng h

d

1

d

2

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) ố ể (cid:0) có vô s  đi m A (cid:0) (cid:0) (cid:0)

(cid:0) (cid:0) ế ộ N u BC // và BC cách  (cid:0) ả  m t kho ng khác h vô nghi mệ

ậ ằ ổ

ữ ậ ệ ấ ữ ớ Bài toán 3.8:  Cho hình ch  nh t ABCD có chu vi b ng 2m (không   đ i). Tìm hình ch  nh t có di n tích l n nh t.

Gi i:ả

ứ ụ ệ ả ạ ố

Cách 1: Áp d ng b t đ ng th c cô si (H  qu  trong sách giáo khoa đ i s ệ ấ ẳ ữ ậ ữ ậ ạ 10). Ta có 2 c nh hình ch  nh t a, b > 0. Di n tích hình ch  nh t là:

S = a.b,     a+b = m (không đ i)ổ

ab (cid:0)

ab

2

2m 4

2

(cid:0) a + b  (cid:0) (không đ i)ổ

a

b

m 4

m 2

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) ấ ằ ớ ab l n nh t b ng

m 2

ạ ậ ệ ớ V y hình vuông có c nh ấ  có di n tích l n nh t

ươ ọ Cách 2: (Ph ng pháp hình h c)

ữ ậ ạ Ta có a,b > 0 là c nh hình ch  nh t,

(cid:0) a + b = m

ữ ằ AB + AC = m, B n m gi a AC

ẽ ườ ườ V  đ ng tròn (C) đ ng kính

AC

(cid:0) ẽ ạ T i D v  DE AC,

19

2

(cid:0) ườ ạ D(cid:0) đ ng tròn (C) (cid:0) ADC vuông t i D. Ta có AE. EC = DE

(cid:0) Shcn = AD. CD = DB2

(cid:0) ấ ớ ớ ấ  Shcn l n nh t khi DE l n nh t

(cid:0) AC  (cid:0)

ườ ủ ể Mà D thu c 1/2 đ ng tròn, DE D là trung đi m c a cung AC.

ậ V y AB = BC = ộ m 2

(cid:0) ấ ớ  Shcn l n nh t

ừ ờ ả ấ ươ ự T  l i gi ể ề i này ta có th  đ  xu t bài toán t ng t :

ậ ộ ế ấ ả t c  hình ch  nh t n i ti p 1 đ ng tròn tâm O, bán kính

ườ ấ ệ ớ ữ ữ ậ c. Xác đ nh hình ch  nh t có di n tích l n nh t.

SD

ệ ạ ườ (Di n tích tam giác vuông có c nh là đ ng kính) Bài toán 3.9: Trong t ướ ị R cho tr Gi i: ả  Ta có Shcn = 2S (cid:0)

ấ ớ l n nh t là tam giác vuông cân.

Ọ Ộ Ẳ Ứ Ụ Ả IV.  NG D NG GI I BÀI TOÁN TRONG T A Đ  PH NG

Ta xét bài toán sau

ệ ụ ọ ộ ủ ệ Bài toán 4.1:  Trong h  tr c t a đ  Oxy, cho tam giác ABC v i A(1;0), B(2;1) và C(3;5). Hãy tính di n tích c a tam giác ABC.

ườ ọ ọ ả Thông th ng thì h c sinh ch n gi i theo các cách sau:

)1;1(AB

)5;2(AC

)4;1(BC

ọ ươ ứ ọ Cách 1 (đã h c ch ậ ụ ng II, hình h c 10): V n d ng công th c Hê ­ rông

Ta có:

AB = c =  2 ; AC = b =  29 ; BC = a =  17

ọ G i p = (a + b + c)/2

ệ Khi đó ta có di n tích tam giác ABC là

cpbpapp

)(

)(

(

)

S ABC

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)

2(

29

)(17

2

29

17

)(29

29

)17

)2

)(17 2 2.2.2.2

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)

= …

ỏ ọ Cách gi ả ấ ẩ   i quy t này khá là ph c t p và dài. Đòi h i h c sinh ph i r t c n

ả ấ ả ể ậ ượ ế ế th n và v t v  đ  có đ c k t qu  t ứ ạ ả ố ư i  u.

20

ươ ườ ể ẳ

ọ ng III, hình h c 10): Dùng ph ằ ả ộ ng trình đ ườ ệ ng th ng đ  áp ng cao và suy ra di n tích

ươ ọ Cách 2 (đã h c ch ứ ề ụ d ng công th c v  kho ng cách nh m tính đ  dài đ ầ c n tìm.

x

y

2

1

=

4x ­ y ­ 7 = 0

1

4

- - (cid:0) ươ Ta có ph ạ ng trình c nh BC là:

ủ ề ằ ả ừ ế ạ Khi đó chi u cao AH c a tam giác ABC b ng kho ng cách t A đ n c nh BC.

70.11.4

AH

BCAd ;

(

)

17

3 17

2

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)

(cid:0)BC

4

2 1

17

(cid:0) (cid:0)

S

AH

BC

.

17

1 2

1 2

3 2

3 17

(cid:0) (cid:0) (cid:0) ệ Khi đó di n tích tam giác ABC là:

ượ ế ọ i này đòi h i c n có l

ề ế ấ ả i quy t theo h ả ứ ề ng ki n th c v  hình h c gi i tích ơ ế ng gián ti p làm cho HS th y khó h n. HS

Trong cách gi ả ả ạ ứ ỏ ầ ướ ớ ố nhi u và ph i gi ế ầ c n thành th o các ki n th c thì m i làm t t bài toán này.

ụ ệ ụ Oxy, cho M(0;3) và N(1;2). Hãy tìm trên tr c hoành

ệ Bài toán 4.2: Trong h  tr c  đi m ể P sao cho di n tích tam giác ằ MNP b ng 2021.

ườ ứ ượ ế ọ ườ ả Thông th ớ ng thì h c sinh v i các ki n th c đ ọ c h c th ng gi i theo

ướ h ng sau:

ế ươ ườ ộ ạ MN +Vi t ph ng trình đ ng th ng ẳ MN, tính đ  dài đo n

ể ỏ +G i ọ P(m;0) thu c ộ Ox là đi m th a mãn

ả ụ + Khi đó tính h là kho ng cách t ứ ừ P đ n ế MN và áp d ng công th c

ể S = ah/2 đ  tìm m.

ỏ ọ ứ ạ ả i khá ph c t p đòi h i h c sinh c n có

Trong hai bài toán trên các cách gi ố ứ ạ ư ạ ầ t. Quá trình tính toán cũng khá ph c t p và dài dòng. duy t ự s  linh ho t và t

ờ ự ộ Bây gi ị ứ ề ệ  ta xây d ng m t công th c v  di n tích tam giác khá thú v .

Trong h  tr c ệ ụ Oxy, cho tam giác ABC. G i ọ A(xA ; yA), B(xB ; yB) và C(xC ; yC)

Khi đó ta có:

S

bc

A

sin

ABC

bh b

1 2

1 2

2

2

2

(cid:0) (cid:0) (cid:0)

bc

A

2 cb

1

cos

bc . (

cos

A )

S ABC

1 2

1 2

2

2

2

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)

AC

AB

AC

.

(

.

AB .

cos

A )

1 2

(cid:0) (cid:0)

21

2

2

2

AC

AB

AC

AB

(

)

1 2

(cid:0) (cid:0)

x

y

x

y

y

x

y

xAB (

;

)

(

;

)

xAC (

;

)

(

;

)

B

A

A

C

A

C

A

AB

AC

AC

2

=

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) V i:ớ và

S

y x y B uuuuruuuur 2 2 AC AB

AB uuuruuur AC AB )

(

ABC

2

2

2

2

2

=

+

+

- D

x

y

x

y

x

+� x

y

� y

(

)(

)

(

)

uuur AC

uuur AC

uuur AB

uuur AB

uuur AB

uuur AC

uuur AB

uuur AC

1 2 1 2

-

x

y

y

x

AB

AC

AB

AC

1 2

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)

Do đó ta có công th cứ

S

x

y

y

x

ABC

AB

AC

AB

AC

1 2

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (*)

)1;1(AB

)5;2(AC

ả ụ ứ i bài toán 4.1 ta có: ; khi đó áp d ng công th c (*) ta ụ  Áp d ng gi

S

x

y

y

x

ABC

AB

AC

AB

AC

1 2

3 2

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) ệ có di n tích tam giác ABC là:

ả ỏ ả ệ ả ầ ả Cách gi ra r t đ n gi n và hi u qu . Không c n ph i tính

ề ế i quy t này t ụ ỉ ầ toán nhi u mà ch  c n áp d ng công th c.

)1;1(MN

(cid:0)mMP (

)3;

ả ể ấ ơ ứ ọ P (m;0), (m (cid:0) i bài toán 4.1 ta g i ầ    ­3) thu c ộ Ox là đi m c n

ụ Áp d ng gi tìm. Khi đó ta có: và

S

x

y

y

x

m

3

MNP

MN

MP

MN

MP

1 2

1 2

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) ụ ứ Áp d ng công th c (*) có

+ =

=

Theo bài ra ta có:

m

m

3 4042

4039

m

m

+ = 3

2021

+ = 3

4042

� (cid:0)

= -

m

m

+ = - 3

4042

4045

1 2

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)

ể ầ Suy ra P(4027;0) và P(­40;0) là hai đi m c n tìm

ư ậ ể ấ ứ ấ

ư ặ ứ ạ ỉ ầ ườ ơ ế ủ ệ ư t t

ắ   Nh  v y chúng ta có th  th y rõ  u th  c a công th c (*) là tính toán r t ng n ụ   ả ọ g n và không r m rà ph c t o. Đ c bi  duy toán đ n gi n ch  c n áp d ng công th c.ứ

ơ ữ ứ ự ứ ơ ả

ằ ậ ượ ẽ ọ ủ   ế c xây d ng b ng ki n th c c  b n c a   ng bài t p dành cho h c sinh s  đa

ỉ ượ H n n a khi công th c ch  đ ứ ệ di n tích tam giác nên qua công th c này l ạ d ng và phong phú thêm.

ệ ụ

ể ệ ạ ấ ỏ ị ớ Bài toán 4.3: Trong h  tr c Oxy, cho tam giác ABC, v i A(3;m), B(m+1;­4). Xác ị đ nh m đ  di n tích tam giác OAB đ t giá tr  nh  nh t.

OA

;3( m

)

(cid:0)mOB (

)4;1

(cid:0) Ta có ; Khi đó Gi i:ả

22

S

y

)4(3

mm (

)1

OAB

x OA

OB

xy OA

OB

1 2

1 2

2

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)

2 mm

m

(

)12

((

)

)

1 2

1 2

1 2

47 4

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)

ệ ậ ấ ỏ ị ạ V y di n tích tam giác OAB đ t giá tr  nh  nh t khi m = ­1/2.

Cách khác:

ế ươ ạ ố + Vi t ph ng trình c nh AB theo tham s  m

ừ ế ả + Tính kho ng cách t O đ n AB theo m

ụ ệ ứ + Áp d ng công th c di n tích s = 1/2ah

ổ ể ế ượ + Bi n đ i đ  có đ c hàm theo m

ị ể + Xét hàm đ  có giá tr  m

ề ướ

ư ứ ể ả ỏ ớ c m i có đ ả ắ i trên t ượ   c ọ    ra đ n gi n, ng n g n

ề ứ ứ ạ Cách khác nhìn chung là dài, tính toán ph c t p và qua nhi u b ề ệ ơ bi u th c v  di n tích tam giác nh ng cách gi ố không tiêu t n nhi u s c.

ặ ể ộ

ấ ể ấ ạ ộ B; 0), trên tr c Oy l y đi m C có to  đ  (0; y

ạ ộ ệ ể

ụ   ớ ệ ọ ẳ Bài toán 4.4: Trong m t ph ng v i h  t a đ  Oxy, cho đi m A(2;1).Trên tr c ụ ể C) sao  Ox, l y đi m B có to  đ  (x ạ   i A. Tìm các đi m B, C sao cho di n tích tam giác cho tam giác ABC vuông t ấ ớ ABC l n nh t.

b

c

0;

0

(cid:0) (cid:0) ọ khi đó ta có Gi i:ả  G i B(b;0) và C(0;c).

AC

c

(cid:0)bAB (

)1;2

;2(

)1

(cid:0) (cid:0) (cid:0)

ạ Vì tam giác ABC vuông t i A nên ta có:

AC

c

c

AB .

0

b 2

05

b 25

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)

b

c

0;

0

(cid:0) b

0

5 2

(cid:0) (cid:0) (cid:0) Vì Nên

ặ M t khác ta có

S

x

y

y

x

c

b (

)(2

2)1

ABC

AB

AC

AB

AC

1 2

1 2

2

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)

(cid:0) b

0

b

b 4

10

5 2

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)

ấ ằ ệ ớ ạ Khi đó di n tích tam giác ABC l n nh t b ng 5 t i b = 0.

Suy ra B(0;0) và C(0;5)

Cách khác:

23

ọ ọ ộ G i t a đ  B, C

ề ệ ỏ Tìm đi u ki n B, C th a mãn tam giác vuông

ớ ả Tính kho ng cách A t i BC

ể ệ ả ớ Đ  di n tích max  kho ng cách A t i BC max

ứ ế ợ ị ớ ể ề ệ ế ấ Đ n đây tìm giá tr  l n nh t bi u th c k t h p đi u ki n

y

x 2 x

1 1

(cid:0) (cid:0) Bài toán 4.5: Cho hàm s  ố (cid:0)

ẳ Xác đ nh m đ  đ

ạ ộ ể   ố i đi m ố ọ   3  (O là g c t a đ ) (trích

t sao cho di n tích tam giác OAB b ng  ố ề ắ ồ ị ể ườ ị ng th ng y = ­2x + m c t đ  th  hàm s  trên t ằ ệ ệ A, B phân bi trong đ  TS kh i B ­ 2010)

ươ ể ộ ng trình hoành đ  giao đi m Gi i: ả  Ph

2

mx

x

m

2

2

4(

xm )

1

0

x 2 x

1 1

2

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)

m

0

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) ẳ ọ v i m i m suy ra đ ắ ồ ị

8 i hai đi m phân bi

yxByxA );

(

(

;

;

)

ạ ọ ớ ể ệ ố hàm s  trên t ườ ng th ng y = ­2x + m luôn c t đ  th ớ t A, B v i m i m.

1

1

2

2

G i ọ khi đó

S

y

OAB

yx 12

x OA

OB

xy OA

OB

1 yx 212

1 2

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)

x

xm (cid:0) (

)

1

2

1 2

(cid:0)

3  nên

2

ệ ằ Theo bài ra ta có di n tích tam giác OAB b ng

x

x

3

)

)

4

]

12

xm ( 1

2

2 xm [( 1

2

xx 21

1 2

2

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)

m

4

2

m

m

m 8

48

0

2

2

m

12

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)

ả ừ ế  O đ n AB Cách khác: + Tính kho ng cách t

ạ ộ + Tính đ  dài đo n AB

ứ ụ ậ ố ệ ệ + Áp d ng công th c di n tích là l p m i quan h

2 + (y­2)2 = 9 sao cho S (cid:0)

ệ ụ ọ ươ ệ ớ ng trình (x­1)

ấ ị ẳ Bài toán 4.6: Trong h  tr c t a đ  ph ng Oxy, cho A(0;­3) và B(4;0),  xác đ nh   ọ ộ ấ   t a đ  M  nghi m đúng ph MAB l n nh t, ỏ nh  nh t.

Gi i:ả

24

Cách 1:

0;y0) th aỏ

ộ ườ ọ ng tròn tâm I(1;2) và bán kính R = 3. G i M(x

2

2

Ta có M thu c đ ầ mãn yêu c u bài toán.

(cid:0)AB

4

3

25

5

(cid:0) (cid:0) (cid:0)

ẽ ườ ẳ ớ ạ V  qua I đ ng th ng vuông góc v i AB t i H

MAB =

1 2

5 2

(cid:0) AB.MH = MH Ta có S

1 cho ta di n tích

(cid:0) M1AB l n nh t ấ ớ

ệ V  trí Mị

2 cho ta di n tích

(cid:0) M2AB nh  nh t ấ

ệ ỏ V  trí Mị

ứ ượ ả ừ c kho ng cách t ế    M đ n

Ta ch ng minh đ AB là d thì M2H  (cid:0) d (cid:0) M1H

1, M2  b ng cách vi

ằ ộ

(cid:0) ươ ọ i tìm t a đ  M ẳ ườ ng th ng ế   t   qua I và vuông

ả Gi ng trình đ ph ớ góc v i AB.

ể ộ Gi

ắ ườ ườ ủ   ọ ả i   bài   toán   tìm   t a   đ   đi m   c a ẳ ng tròn. ng th ng c t đ đ

ấ ẳ ứ ể ế ấ ọ

0;y0) đ n đ

ế ườ ừ ẳ ả ơ ơ ả   Cách 2: Có th  dùng b t đ ng th c Bunnhia n u cung c p cho h c sinh kho ng ng th ng AB thì đ n gi n h n. cách t M(x

ư ậ Nh  v y công th c này cũng có th  giúp ta gi

ề ầ ả

ả ượ i đ ấ ủ ề ướ ế ả ể ứ ế ố i tích mà không c n quá nhi u đi u y u t ả ế ộ ướ ng gi c các bài toán trong   ỉ   trung gian. T t nhiên đây cũng ch i quy t khác c a bài toán. i quy t trong các h gi là m t h ng gi

Ứ Ứ Ự Ụ Ả Ấ Ẳ Ị V.  NG D NG GI I BÀI TOÁN B T Đ NG TH C, C C TR

2

2

2

+

+

ứ ệ

a

b

S

c

4

3

(cid:0) ề ấ ằ ả ạ Bài toán 5.1: Cho tam giác ABC có các c nh a, b, c và di n tích là S. Ch ng minh r ng ằ . D u b ng x y ra khi tam giác ABC đ u.

2

Gi i:ả

S

c

[

pp (

pa )(

pb )(

)]

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) Ta có

a

ac

a

.

b 2

acb 2

bbc 2

c 2

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)

ặ Đ t x = a + b ­ c; y = a + c ­ b; z = b + c ­ a

25

3

3

x

z

a

c

xyz

y 3

b 3

2

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) ụ Áp d ng BĐT Cô si: (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)

=

S

+ + a b c

16

)

(

+ +� a b c � 3 �

3 � � �

2

2

2

2

+

+

+ + a b c

a

b

c

)

(

=

(cid:0)

S

4

3 3

3

(cid:0)

2

2

2

+

+

(cid:0) ứ ề ả Đi u ph i ch ng minh.

c

b

3

(cid:0) ọ ổ

ứ ế

a ướ ỏ ơ

S 4 ặ ế ng nh  h n ho c v  ph i b i m t đ i l

(1) ta h ẽ ơ ả ở ặ ẫ ớ ơ ẫ ướ   ng d n h c sinh hãy t ng quát bài ở   ấ ẳ ứ ng làm ch t ch  h n b t đ ng th c (1), t c là thay v  trái b i ộ ạ ượ   ng l n h n mà (1) v n còn

2

2

2

+

+

+

ừ T  BĐT   toán trên theo h ạ ượ đ i l đúng.

ca

b

a

c

(cid:0) ộ ừ Chúng ta b t đ u t , t

+ ab bc ế

S

4

3

ắ ầ ừ ộ + (cid:0) ữ đó ta   có đúng n a không? N u BĐT này đúng

ca ặ ơ

1

1

+

+

+

+

+

+ ab bc

ca

�� S 4

3

�� 2 3

2 3

m t BĐT quen thu c  + ab bc ứ ầ c b t đ ng th c ch t h n BĐT đ u. ề ấ ặ đ t ra v n đ  là BĐT   ượ ấ ẳ thì ta đ

ca bc ab 2S 2S 2S

1 sinA sinB sinC

1

1

3

+

+

Ta có:

3

1 sinA sinB sinC

1 sinA.sinB.sinC

1

1

+

+

(cid:0) ấ ẳ ứ ụ Áp d ng b t đ ng th c Côsi:

2 3

sinA.sinB.sinC

1 sinA sinB sinC

3 3 8

(cid:0) (cid:0) ậ Mà nên . Nghĩa là BĐT  đúng. V y ta

có bài toán sau:

+

ệ ạ ứ Ch ng minh

+ ab bc

ca

S

4

3

2

2

2

+

+

(cid:0) ề ấ ằ ả Bài toán 5.2 Cho tam giác ABC có các c nh a, b, c và di n tích là S. r ng ằ . D u b ng x y ra khi tam giác ABC đ u.

a

b

c

S

4

3

(cid:0) ặ ơ ằ ộ th  làm ch t h n BĐT b ng cách c ng vào v ế

2

2

+

ờ ử Bây gi ộ ạ ượ ả ươ ph i m t đ i l ng d ng hay không?  Ta có:

a

b

2

2

2

=

+

+

ab

(

)

(

)

(

)

2

+ a b 2

a b 2

a b 2

2

2

+

- - (cid:0)

b

c

2

+

bc

(

)

2

b c 2

- (cid:0) ươ ự T ng t ta có

26

2

2

+

c

a

2

+

ca

(

)

2

c a 2

2

2

2

2

+

+

+

+

+ 2

- (cid:0)

a

b

c

+ ab bc

a b

+ c a

a d

c a

((

)

+ 2 b c )

(

(

)

(

2 ) )

2

2

2

2

+

+

+

+

+ 2

- - - -

a

b

c

d

S

a b

c a

� 4

3

((

)

+ 2 b c ( )

(

2 ) )

1 4 1 4

- - -

ậ ượ ơ V y ta đ ổ c bài toán t ng quát h n.

2

2

2

+

+

+

+ 2

ệ ạ ứ Ch ng minh Bài toán 5.3: Cho tam giác ABC có các c nh a, b, c và di n tích là S.

a

b

c

S

a b

c a

4

3

((

)

+ 2 b c ) (

(

2 ) )

1 4

(cid:0) - - - ấ ằ ả r ng ằ . D u b ng x y ra khi tam giác

ABC đ u.ề

Gi i:ả

S

ab bc

ca

4

3

2

2

2

2

2

2

-+ +�۳ + + ca ab bc + +

3 +

S 0 4 + +

Ta l i cóạ

c

S

b

a

b

c

a

ab bc

ca

� 4

3

2

2

2

+

+

+

+ 2

- - -

a

b

c

S

a b

c a

� 4

3

((

)

+ 2 b c ) (

(

2 ) ).

1 2

- - -

ặ ơ ư Do đó ta đã đ a ra bài toán ch t h n:

2

2

2

+

+

+

+ 2

ệ ạ ứ Ch ng minh Bài toán 5.4: Cho tam giác ABC có các c nh a, b, c và di n tích là S.

a

b

c

S

a b

c a

4

3

((

)

+ 2 b c ) (

(

2 ) )

1 2

(cid:0) - - - ấ ằ ả r ng ằ . D u b ng x y ra khi tam giác

ABC đ u.ề

ớ ự ướ ẫ V i s  h ư ng d n này ta đ a ra bài toán sau

2

2

2

2

+

+

a b

a

b

S

c

+ 3 2(

4

)

(cid:0) - ạ ằ ả ứ C = Ch ng minh 060 Bài toán 5.5 Cho tam giác ABC có các c nh a, b, c và di n tích là S. ấ r ng ằ . D u b ng x y ra khi tam giác có góc .

2

2

2

2

+

+

Gi i:ả  Ta có

a

b

c

a b

+ 3 2(

)

4

2

2

2

2

2

S +

+

+

+

+ 2

(cid:0) -

a

b

a

b

a

ab

2ab.cosC 2ab.sinC 3 2

b 2

4

0

- -

C

c osC+ 3 sin

2

c os(C­60 ) 1.

(cid:0) (cid:0)

ứ ượ ứ ằ ả ấ c ch ng minh. D u b ng x y ra khi

B t đ ng th c đúng nên bài toán 5.4 đã đ C = ấ ẳ 060

ươ ự T ng t ta có BĐT

27

2

2

2

2

+

+

a

b

c

S

b c

4

+ 3 2(

)

2

2

2

2

+

+

(cid:0) -

a

b

c

S

c a

4

+ 3 2(

)

(cid:0) -

2

2

2

+

+

+

+ 2

ế ớ ế ộ ọ C ng v  v i v  các BĐT , rút g n ta có

a

b

c

S

a b

c a

4

3

((

)

+ 2 b c ) (

(

2 ) )

2 3

(cid:0) - - - .

ị Ta có bài toán thú v  sau

2

2

2

+

+

+

+ 2

ệ ạ ứ Ch ng minh Bài toán 5.6 Cho tam giác ABC có các c nh a, b, c và di n tích là S.

a

b

c

S

a b

c a

4

3

((

)

+ 2 b c ) (

(

2 ) )

2 3

(cid:0) - - - ằ ả ấ r ng ằ . D u b ng x y ra khi tam giác

ABC đ u.ề

ừ ỏ ự ộ ể ệ ấ Tuy nhiên t bài toán trên m t câu h i t nhiên xu t hi n là có th  thay s ố

2 3

ộ ố ớ ơ b i mở t s  l n h n hay không? Ta xét bài toán sau:

2

2

2

2

+

+ 2

ạ  ả Cho tam giác ABC có các c nh a, b, c và di n tích là S.

c

S

a b

c a

a

4

+ 3 (

)

+ 2 b c ) (

(

)

(cid:0) - - - ệ ằ ấ Ch ngứ   ả   . D u b ng x y ra khi tam

Bài toán 5.7: Gi + minh r ng  ằ b giác ABC đ u.ề

2

2

2

2

+

+

+ 2

Gi i:ả

a

b

c

S

a b

c a

4

+ 3 (

)

(

)

2

2

2

+ 2 b c ) ( +

+

۳

S

a

b

c

2(ab + ca + bc)

4

3  +

2

2

(cid:0) - - -

a  + b +c  = 4S(cotgA +cotgB + cotgC ) thì b t đ ng th c c n  ươ

ứ ầ ấ ẳ

ươ ứ ớ ứ 2 ụ Áp d ng công th c  ng đ ch ng minh t ng v i:

4S ( 4 S+ 4S(cotgA +cotgB + cotgC)

ấ ẳ ứ ượ ứ ằ ả ấ c ch ng minh. D u b ng x y ra khi

B t đ ng th c đúng nên bài toán 5.7 đã đ tam giác ABC đ u.ề

28

4

4

4

2

+

+

ệ ạ Ch ng ứ

S

a

b

c

16

2

2

2

+

+

(cid:0) Bài toán 5.8: Cho tam giác ABC có các c nh a, b, c và di n tích là S.  ằ minh r ng

a

b

c

S 4 3

2

2

2

2

4

4

4

2

2

2

(cid:0) ụ Gi i:ả Áp d ng bài toán 5.1 ta có

a

b

c

a

b

c

2 ba

2 ca

(

)

2

2

2 cb 2

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) ặ M t khác

2

2

4

4

4

+

+

=

+

+

+

+

+

a

b

c

a

(

2 2 )

4

4

4

4

4

b +

c +

2 +

2 2 a b + 4

2 2 a c 2 + 4

+

2 2 b c 2 + 4 4

+

ấ ẳ ụ ứ Áp d ng b t đ ng th c cô si ta có:

c

a

b

a

c

b

a

b

c

2

2

2

2

4

4

4

(cid:0)

a

b

c

a

b

c

(

)

(3

)

2

2

2

2

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)

a

b

c

(

)

4

4

4

a

b

c

3

2

4

4

4

4

4

4

2

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)

a

b

c

a

b

c

16S

S )34( 3

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)

ừ ả T  bài toán 5.8, ta có hai bài toán cùng cách gi i

4

4

4

ị ệ ạ ơ = 1 (đ n v  di n tích), a, b, c c nh tam giác *  SD

a

b

c

16

(cid:0) (cid:0) (cid:0) CMR: (S2 = 1)

4

4

4

2

ấ ỏ ỏ * Tìm p nh  nh t th a mãn

b

c

S

ap (

)

(cid:0) (cid:0) (cid:0) .

ở ộ ướ ế giác và đa giác. Tr ử

2

2

2

2

+

+

+

=

Bây gi ứ ấ  ta m  r ng v n đ  này trong t ươ ề ứ ạ ấ ẳ ự ư ờ  giác có b t đ ng th c d ng t ứ ng t c h t ta th  nh  các bài toán trên không? xem trong t

a

a

a

a

4S

� ệ

ứ ế giác ABCD là hình vuông thì S = a2

ư ế ấ ỳ ứ ế ả giác b t k  thì có k t qu  nh  th  nào. Ta d

ậ ấ ỳ ứ Ta xét t   . N u ABCD ạ ậ   là   hình   ch   nh t   có   các   c nh   a,   b   thì   di n   tích   S   là   S   =   ab,   nghĩa   là ự  ab + ab + ab + ab = 4S . V y trong t đoán trong t giác b t k  có các bài toán sau:

ệ ạ

S

4

(cid:0) ứ  giác l + + ab bc ứ ấ ằ ả ứ ằ ồ i ABCD, có a, b, c, d là 4 c nh và di n tích là S. +  giác ABCD là cd da . D u b ng x y ra khi t

Bài toán 5.9:  Cho t Ch ng minh r ng   ữ ậ hình ch  nh t.

Gi i:ả  Ta có

29

=

+

+

+

S

S

S

S

S

2

BCD

CDA

DAB

=

ab

+ B bc

+ C cd

+ D da

sin

sin

sin

A sin )

(

+

D D D D

+ ab bc

+ cd da

(

)

ABC 1 2 1 2

+

+ ab bc

+ cd da

S 4 .

(cid:0)

ằ ứ ả

2

2

2

2

+

+

+

+

ữ ấ D u b ng x y ra khi sinA = Sin B = SinC = SinD = 1, t c là ABCD là hình ch   nh t.ậ

a

b

c

d

+ ab bc

+ cd da

2

2

2

2

+

+

+

(cid:0) ừ ấ ẳ ứ T  b t đ ng th c nên ta có

a

b

c

d

S

4

(cid:0) .

2

2

+

ồ ệ

b

a

d

S

4

ứ  giác l + 2 2 (cid:0) ạ ứ   i ABCD có a, b, c, d là 4 c nh, di n tích là S. Ch ng ứ ấ ằ ả . D u b ng x y ra khi t giác ABCD là hình

Bài toán 5.10: Cho t + minh r ng ằ c vuông.

2

2

2

2

2

+

+

+

+

+ 2

ứ ồ ệ ạ giác l i ABCD có a, b, c, d là 4 c nh, di n tích là S. CMR Bài toán 5.11: Cho t

a

b

c

d

S

a b

a d

4

((

)

+ 2 b c ) (

+ c a (

)

(

2 ) )

1 4

(cid:0) - - - - ấ ả ằ . D u b ng x y ra

ứ khi t giác ABCD là hình vuông.

2

2

+

Gi i: ả

a

b

2

2

2

=

+

+

ab

(

)

(

)

(

)

2

+ a b 2

a b 2

a b 2

2

2

+

- - (cid:0) Ta có

b

c

2

+

bc

(

)

2

b c 2

2

2

+

- (cid:0) ươ ự T ng t ta có

c

d

2

+ c d (

)

2

c d 2

2

2

+

- (cid:0)

d

a

2

+

da

(

)

2

d a 2

2

2

2

2

2

+

+

+

+

+

+ 2

- (cid:0)

a

b

c

d

+ ab bc

c

a b

a d

d + da

((

)

+ 2 b c ) (

+ c a (

)

(

2 ) )

1 4

2

2

2

2

2

+

+

+

+

+ 2

- - - -

a

b

c

d

a b

+ c a

a d

4S

((

)

+ 2 b c ) (

(

)

(

2 ) )

1 4

- - - -

ệ ơ ừ ổ   t h n, T  bài toán 5.6, bài toán 5.7, bài toán 5.8 ta có các bài toán t ng

ặ Đ c bi quát sau:

30

n

n

n

n

2

2

2

+

+

ướ ế ứ ổ ự ấ ẳ c h t ta d  đoán b t đ ng th c t ng quát:

γ 

n

n

0,

,

1

x

y

x

y

(

)

(2xy)

(

)

(cid:0) - Tr x y (cid:0) , Cho v i ớ ; ta có (1).

ứ ượ ằ ạ Ta ch ng minh đ c (1) b ng quy n p.

k

k

k

k

2

2

2

+

+

ứ ớ ấ ẳ V i n = 1, b t đ ng th c đúng.

x

x

y

(

)

(2xy)

(

)

(cid:0) - ớ . Ta sẽ

y Gi ch ng minh (1) đúng v i n = k + 1. Th t v y, ta có

k

k

k

k

k

2

2

+ 1

2

2

2

2

+

=

+

+

+

s  (1) đúng v i n = k, nghĩa là ta có   ậ ậ ớ ả ử ứ

x

y

x

y

x

y

y

(

)

(

)(

)

2 ) )

x k

k

2

( 2

2

2

+

((2xy) + + k k

=

(cid:0) -

x

y

x

xy

y

(

)(2

+

+

k

k

k

) 2

2

2

2

2

=

2)( + 2

+ 2

+ 2

+ k

-

y

xy

x

k 2 x y

(2

2)(

)

+

+

k

k

k

+ ) k 2

2

( + 1

2 x y + k 1

x + 2

y + 2

-

y

x

(2

2

C B ( DT  ô si)

+

y k

k

2)( + k 1

2

x k 2

+ 1

+ 1

=

xy +

k ) ( + k xy ) .2 + + k 2 2

(cid:0) -

x

x

y

xy (2 )

2

y k

k

k

+ 1

+ 1

=

+

-

y

y x

x

+ 1 2 ) .

(2

)

(

-

ấ ẳ ứ ạ ượ ứ Theo nguyên lý quy n p b t đ ng th c (1) đã đ c ch ng minh.

ượ ấ ẳ ứ ằ ộ ứ c b t đ ng th c quen thu c sau b ng quy

n

n

+

+

x

y

x

y

n

ặ M t khác, ta cũng ch ng minh đ n p:ạ

γ 

n

n

x y (cid:0) ,

0,

,

1

(

)

2

2

(cid:0) Cho v i ớ ; ta có (2).

n

n

2

2

+

x

y

n

n

n

2

+

ứ ổ ừ ấ ẳ T  (1) và (2) ta có b t đ ng th c t ng quát sau:

xy

x

y

(

)

(

)

2

1 n 2

(cid:0) - (3).

ấ ẳ ụ ứ Áp d ng b t d ng th c (2)  ta có các bài toán sau:

n

n

n

ứ ệ ạ

+

ab

da

cd

S

bc (

)

)

4

)

)

(

giác l + n (cid:0) ứ ằ ả ấ ằ ồ i ABCD có a, b, c, d là 4 c nh, di n tích là S.   + n ứ . D u b ng x y ra khi t

Bài toán 5.12:  Cho t Ch ng minh r ng   ( ( giác ABCD là hình vuông và n = 1.

+

+

c

da

+ ab bc

d

c d+da

n

n

n

n

n

n

n

n

+

+

+

+

Gi i:ả

ab

da

(

)

bc (

)

c ( d)

(

)

2(

)

2(

)

4(

)

4S

+ ab bc 2

2

4

(cid:0) (cid:0) (cid:0)

n

n

2

2

+

a

b

c

S

d

4

ạ giác l n ứ + (cid:0) ứ ằ ệ ứ ấ ằ ả ồ i ABCD có a, b, c, d là 4 c nh, di n tích là S. + n 2  giác ABCD . D u b ng x y ra khi t

Bài toán 5.13:  Cho t n 2 Ch ng minh r ng  là hình vuông và n = 1.

31

n

n

n

n

2

2

2

2

2

2

2

2

+

+

+

+

a

b

a

b

b

c

b

c

n

n

i:ả  Gi Ta có

(

)

(

)

2

2

2

2

n

n

n

n

2

2

2

2

2

2

2

2

+

+

+

+

c

d

c

d

d

a

d

a

n

n

(cid:0) (cid:0) ;

(

)

(

)

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

+

+

+

+

a

b

b

c

c

d

d

a

n

n

n

n

n

n

n

n

2

2

2

2

+

+

+

+

+

+

a

b

c

d

� (

)

(

)

(

)

(

)

2

n

n

n

n

2 + n

+

+

(cid:0) (cid:0) ;

ab

bc

da

2 c ( d)

(

)

(

)

(

)

2 4S

(cid:0) (cid:0)

ấ ẳ ụ ứ Áp d ng b t d ng th c (3) và bài toán 5.9  ta có bài toán sau

n

* (cid:0) ứ ồ ệ ạ giác l i ABCD có a, b, c, d là 4 c nh, di n tích là S; .

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

2

2

2

2

2

+

+

+

+

+ 2

ứ ằ Bài toán 5.14: Cho t Ch ng minh r ng

a

b

c

d

S

a

b

c

c

+ n d

d

a

4

((

)

b (

+ n 2 )

(

)

(

2 ) )

1 n 2

(cid:0) - - - - D uấ

ứ ả ằ b ng x y ra khi t giác ABCD là hình vuông và n = 1.

n

n

2

2

+

a

b

n

n

n

2

+

Gi i:ả   Ta có

ab

a

b

(

)

(

)

n

n

2

2

2 +

b

c

n

n

n

2

+

(cid:0) -

c

bc (

)

b (

)

n

n

2

2

2 +

c

d

n

n

n

2

+

(cid:0) -

c

d

c ( d)

(

)

n

n

2

2

2 +

d

a

n

n

n

2

+

(cid:0) -

da

d

a

(

)

(

)

2

1 n 2 1 n 2 1 n 2 1 n 2

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

2

2

2

2

n

2

+

+

+

+

+ 2

(cid:0) -

a

b

c

d

a

b

c

c

+ n d

d

a

4S

((

)

b (

+ n 2 )

(

)

(

2 ) ).

1 n 2

- - - -

32

Ậ Ế C. K T LU N

ạ ặ ả Quá trình gi ng d y và h

ng d n cho h c sinh h c toán, đ c bi ư ướ ế ẫ ứ ọ ế ề ả ệ   t là toán ừ    duy tr u

ế ạ ả ả ờ hình có r t nhi u khó khăn vì ki n th c hình h c còn y u, kh  năng t ố ớ ọ ượ t ấ i càng y u nên phân tích tìm ra l ọ ọ i qu  là khó đ i v i h c sinh ng l i gi

ệ ệ ố ư ẹ ộ

ề ể ạ ừ ư ọ ề ệ ứ ả 1. Vi c h  th ng hóa đ a ra m t m ng ki n th c (h p v  di n tích tam ơ ả  bài toán c  b n (tôi g i là

ọ ứ ạ ơ ở ả ơ ế ộ giác) nh ng r ng v  th  lo i giúp cho h c sinh đi t ơ ữ ể ậ ụ ề n n) đ  v n d ng gi i nh ng bài toán ph c t p h n, có c  s  suy nghĩ h n.

ữ ẫ ọ ng d n h c sinh gi ự ế ừ    v a

ả ừ i v a có tính ch t th c t ư ơ ươ ự ơ ọ ướ 2. Nh ng bài toán h ự  đã giúp h c sinh say s a h n, t ng t ấ  tin h n. ẹ có nét đ p, có cái t

ả ọ ủ ọ

ứ ạ

ướ ố ơ t h n, say s a h n, không bi quan. Qua cách d y nh ẫ ộ ố

ượ ng d n các em đ a ra đ ệ ươ ượ ớ ng t

c kinh nghi m qua ho t đ ng t ỹ ạ ộ ầ ừ ể

ụ ể ố ơ ữ ế ế ấ   3. Qua theo dõi, phân tích đánh giá k t qu  h c hình c a h c sinh tôi th y ư ơ ư  ư   c m t s  bài toán m i, không ự ổ    , t ng  bài toán ban đ u. K  năng phân tích,   ẽ  ỹ t h n. K  năng thao tác: v

ố ơ ọ ầ ý th c tinh th n h c toán t ậ v y chúng tôi đã h ế ữ nh ng th  các em còn tích lũy đ quát hóa đ  tìm ra nh ng bài toán khác t ụ ậ v n d ng ki n th c c  b n vào nh ng bài c  th  t hình, tính toán t ữ ứ ơ ả t h n.

ệ ộ ố

ộ ơ ở ệ ứ ượ ứ

ậ ủ ấ ẳ ạ ể ổ

ướ ằ ả ẫ ả ạ ồ ợ ọ ng d n h c sinh gi

ấ ố ắ ư ế ỏ

ể ủ ồ ữ ệ ạ ổ

ệ ể ơ ả ạ   ộ ố ạ Trên đây là m t s  kinh nhi m c a chúng tôi khi gi ng d y m t s  ho t ộ ng trong tam giác đ ng toán trên c  s  các n i dung: B t đ ng th c, h  th c l   ở ớ ạ   ổ ạ  l p 10. Vì v y chúng tôi m nh d n ghi chép, t ng h p đ  trao đ i cùng b n ọ   i toán. đ c nh m tìm th y ngu n vui trong gi ng d y và h ế ế   ặ M c dù đã c  g ng h t mình nh ng không th  tránh kh i nh ng khi m khuy t, ấ   ượ ự ấ c s  trao đ i, góp ý c a đ ng nghi p b n bè trong v n do đó r t mong nh n đ ề đ  này đ  bài vi ậ ế ủ t c a chúng tôi hoàn thi n h n.

Vinh, ngày  tháng 3 năm 2021

33

Ả Ệ TÀI LI U THAM KH O

ươ ễ ạ ọ 1. Ph ng pháp d y h c môn toán  (Nguy n Bá Kim)

ọ 2. Sách giáo khoa hình h c 10.

ạ ố 3. Sách giáo khoa đ i s  10.

ọ ậ 4. Sách bài t p hình h c 10.

ủ ễ ọ 5. Toán nâng cao hình h c 10 ( Nguy n Minh Hà ch  biên).

ươ ễ ạ ọ 6. Ph ng pháp d y h c môn toán. (Nguy n Bá Kim)

ả ộ 7. Gi ư ế i m t bài toán nh  th  nào. (G. Polya)

ổ ẻ 8. ọ  Báo toán h c và tu i tr

34