Cho đoạn thẳng MN = 4cm, điểm O nằm giữa M và N. Trên cùng một nửa mặt phẳng bờ MN vẽ các tam giác cân đỉnh O là OMA và OMB sao cho góc ở đỉnh O bằng 450. Tìm vị trí của O để AB min. Tính độ dài nhỏ nhất đó.
Quảng cáo
7 câu trả lời 348

- Xét tam giác OAB vuông tại O (do ), theo định lý Pythagoras ta có:
- Thay OA = x và OB = 4 - x vào:
=>
=> Ta cần tìm x để AB2 đạt giá trị nhỏ nhất. Đây là một hàm bậc hai:
Vì: , nên .
Dấu "=" xảy ra khi x - 2 = 0.
Vậy: Vị trí điểm O: O là trung điểm của đoạn thẳng MN (OM = ON = 2 cm).
=> Độ dài nhỏ nhất của AB: cm.
ko bt ạ
m choi fb hay gì ko, t voice dc th o lop hthem con này chui t chết huhu
Để tìm vị trí của điểm \(O\) sao cho đoạn thẳng \(AB\) đạt giá trị nhỏ nhất, ta sử dụng các tính chất hình học cơ bản như sau:
Vị trí của \(O\): Điểm \(O\) trùng với trung điểm của đoạn thẳng \(MN\).
Độ dài nhỏ nhất: \(AB_{min} = 4\sin(22.5^{\circ}) \approx 1.53\) (cm).
Giải thích chi tiết các bước:
Tính chất tam giác:
Do \(\Delta OMA\) và \(\Delta OMB\) là các tam giác cân tại \(O\) với góc ở đỉnh \(\widehat{AOB} = 45^{\circ}\), ta có các góc ở đáy được tính theo công thức:
\(\widehat{OAM} = \widehat{OBN} = \frac{180^{\circ} - 45^{\circ}}{2} = 67.5^{\circ}\)
Xác định vị trí điểm O:
Vì điểm \(O\) nằm giữa \(M\) và \(N\), ta có \(\widehat{AOB} = \widehat{MOB} - \widehat{MOA} = 45^{\circ}\). Áp dụng định lý hàm số cosin trong tam giác \(OAB\), ta có:
\(AB^2 = OA^2 + OB^2 - 2OA \cdot OB \cos(45^{\circ})\)Để đoạn thẳng \(AB\) đạt giá trị nhỏ nhất, tổng \(OA^2 + OB^2\) phải đạt giá trị nhỏ nhất. Áp dụng bất đẳng thức Bunyakovsky, ta có:
\(OA^2 + OB^2 \ge \frac{1}{2}(OA + OB)^2 = \frac{1}{2}MN^2\)
Dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi \(OA = OB\), tức là tam giác cân \(OMA\) và \(OMB\) bằng nhau. Điều này xảy ra khi \(O\) là trung điểm của \(MN\).
Tính độ dài nhỏ nhất:
Khi \(O\) là trung điểm của \(MN\), ta có: \(OM = ON = \frac{MN}{2} = 2\) (cm).
Trong tam giác cân \(OAB\) với góc ở đỉnh là \(45^{\circ }\), ta tính được độ dài cạnh \(AB\) như sau:
\(AB = 2 \cdot OA \cdot \sin\left(\frac{45^{\circ}}{2}\right) = 2 \cdot 2 \cdot \sin(22.5^{\circ}) = 4\sin(22.5^{\circ}) \approx 1.53\) (cm).
1. Hình dung cái hình
Bạn có một sợi dây MN dài 4cm. Điểm O giống như một cái bản lề nằm đâu đó trên sợi dây này.
Từ O, bạn dựng hai "cánh tay" là OA và OB.
Vì tam giác cân đỉnh O và góc ở đỉnh là 45 độ, nên độ dài cánh tay OA đúng bằng đoạn OM, và OB đúng bằng đoạn ON.
Góc giữa hai cánh tay OA và OB luôn là một góc vuông (90 độ) (vì lấy 180 độ bớt đi hai góc 45 độ ở hai bên).
2. Đoạn AB là gì?
Đoạn AB chính là cạnh huyền của cái tam giác vuông tạo bởi hai cánh tay đó.
Theo quy tắc hình học: $AB^2 = OM^2 + ON^2$.
Hiểu đơn giản: Bạn muốn cái cạnh huyền này ngắn nhất, thì tổng bình phương của hai đoạn $OM$ và $ON$ phải nhỏ nhất.
3. Khi nào nó ngắn nhất?
Hãy tưởng tượng bạn có 4 quả cân (tương ứng 4cm), chia làm hai phần cho hai bên tay:
Nếu bạn để lệch (ví dụ bên 1 bên 3): $1^2 + 3^2 = 1 + 9 = 10$.
Nếu bạn để lệch hơn (ví dụ bên 0,5 bên 3,5): $0,5^2 + 3,5^2 = 0,25 + 12,25 = 12,5$ (càng lệch càng to).
Nếu bạn để cân bằng nhất (mỗi bên 2): $2^2 + 2^2 = 4 + 4 = 8$.
Số 8 là con số nhỏ nhất bạn có thể đạt được rồi!
Kết quả cuối cùng:
Vị trí của O: O phải nằm chính giữa M và N (trung điểm).
Độ dài AB: Bằng căn bậc hai của 8 (khoảng 2,83 cm).
a có tam giác OAM và tam giác BON cân tại O có góc ở đỉnh O=45độ
=> OA=OM=a;OB=ON=b và góc MOA=góc NOB=45 độ
=>Góc AOB=180-45-45=90 độ
ta có OM+ON=MN=4
=>a+b=4
=>b=4-a
Xét tam giác AOB vuông tại O có:
Áp dụng định lý Pytago:
AB2=AO2+BO2=a2+b2=a2+(4−a)2=a2+(16−8a+a2)=a2+a2−8a+16=2a2−8a+16=2(a2−4a+4)+8=2(a−2)2+8De:ABmin⇔AB2min⇔2(a−2)2+8minDo:2(a−2)2≥0=>2(a−2)2+8≥8∀a
Dấu = xảy ra<=> a-2=0<=>a=2
Hay OM=2(cm)
=>ON=4-2=2(cm)
=>O là trung điểm của MN
Vậy để ABmin=8 thì O là trung điêm của MN
Quảng cáo
Bạn cần hỏi gì?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
Hỏi từ APP VIETJACK137280
-
Đã trả lời bởi chuyên gia
84607 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
64876 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
41106 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
38566
