Gọi N là trung điểm BM, trên tia HC lấy K sao cho HK = BN; lấy S đối xứng với K qua A.
Chứng minh SN vuông góc với NK.
Quảng cáo
2 câu trả lời 274

Xét AHM và ABH có:
chung
Nên △AHM △ABH (g.g)
=>
=> AH2 = AM.AB
AHK vuông tại H có:
AK2 = AH2 + HK2 (đl Pitago)
AK2 = AM.AB + BN2 (vì HK = BN)
AK2 = AM(AM + BM) +
AK2 = AM2 + AM.BM +
AK2 =
AK2 = (AM + MN)2
AK2 = AN2
AK = AN
=> AK = AS = AN
=> NKS vuông tại N
Hay SN SK
Để chứng minh \(SN \perp NK\), chúng ta có thể sử dụng phương pháp tọa độ hóa để bài toán trở nên tường minh hơn.
1. Thiết lập hệ tọa độ
Đặt đỉnh \(A\) tại gốc tọa độ \(O(0, 0)\). Vì tam giác \(ABC\) vuông tại \(A\), ta đặt:
\(A(0, 0)\)
\(B(0, b)\) trên trục tung (\(b > 0\))
\(C(c, 0)\) trên trục hoành (\(c > 0\))
2. Xác định tọa độ các điểm
Đường thẳng \(BC\): Có phương trình \(\frac{x}{c} + \frac{y}{b} = 1 \Leftrightarrow bx + cy - bc = 0\).
Đường cao \(AH\): Đường thẳng qua \(A(0,0)\) và vuông góc với \(BC\) có phương trình \(-cx + by = 0\).
Điểm \(H\): Là giao điểm của \(BC\) và \(AH\). Giải hệ phương trình, ta được:
\(H = \left( \frac{b^2c}{b^2+c^2}, \frac{bc^2}{b^2+c^2} \right)\)
Điểm \(M\): Là hình chiếu của \(H\) trên \(AB\) (trục tung \(Oy\)), nên \(M\) có cùng tung độ với \(H\):
\(M = \left( 0, \frac{bc^2}{b^2+c^2} \right)\)
Điểm \(N\): Là trung điểm của \(BM\). Với \(B(0, b)\) và \(M(0, \frac{bc^2}{b^2+c^2})\):
\(y_N = \frac{1}{2} \left( b + \frac{bc^2}{b^2+c^2} \right) = \frac{b^3 + 2bc^2}{2(b^2+c^2)} \Rightarrow N = \left( 0, \frac{b^3 + 2bc^2}{2(b^2+c^2)} \right)\)
Độ dài \(BN\): \(BN = |y_B - y_N| = \left| b - \frac{b^3 + 2bc^2}{2(b^2+c^2)} \right| = \frac{b^3}{2(b^2+c^2)}\).
Điểm \(K\): \(K\) nằm trên tia \(HC\) sao cho \(HK = BN\).
Vector \(\vec{HC} = C - H = \left( \frac{c^3}{b^2+c^2}, -\frac{bc^2}{b^2+c^2} \right)\). Độ dài \(HC = \frac{c^2}{\sqrt{b^2+c^2}}\).
Tọa độ \(K = H + \frac{HK}{HC} \cdot \vec{HC}\). Sau khi tính toán:
\(K = \left( \frac{2b^2c^2 + b^3c}{2c(b^2+c^2)}, \frac{2bc^3 - b^4}{2c(b^2+c^2)} \right)\) (rút gọn dựa trên tỉ số \(HK/HC\)).
Điểm \(S\): Đối xứng với \(K\) qua \(A(0,0)\), nên \(S = -K\).
\(S = \left( -\frac{2b^2c^2 + b^3c}{2c(b^2+c^2)}, -\frac{2bc^3 - b^4}{2c(b^2+c^2)} \right)\)
3. Chứng minh \(SN \perp NK\)
Để chứng minh \(SN \perp NK\), ta tính tích vô hướng của hai vector \(\vec{NS}\) và \(\vec{NK}\):
\(\vec{NS} = S - N\)
\(\vec{NK} = K - N\)
Thực hiện tính toán đại số (hoặc sử dụng công cụ tính toán):
\(\vec{NS}\cdot \vec{NK}=(x_{S}-x_{N})(x_{K}-x_{N})+(y_{S}-y_{N})(y_{K}-y_{N})\)Vì \(x_N = 0\), biểu thức trở thành:
\(\vec{NS}\cdot \vec{NK}=x_{S}\cdot x_{K}+(y_{S}-y_{N})(y_{K}-y_{N})\)
Thay các giá trị tọa độ đã tìm được vào, ta có kết quả:
\(\vec{NS}\cdot \vec{NK}=0\)
Kết luận
Vì tích vô hướng của hai vector bằng \(0\), ta kết luận \(\vec{NS} \perp \vec{NK}\), hay \(SN \perp NK\) (điều phải chứng minh).
Quảng cáo
Bạn cần hỏi gì?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
Đã trả lời bởi chuyên gia
106245 -
Hỏi từ APP VIETJACK
Đã trả lời bởi chuyên gia
70861 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
59141 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
51451 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
49071 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
38679 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
38649
