Giải bài 10 trang 103 SGK Toán 10 Chân trời sáng tạo tập 1
Cho tam giác đều ABC có O là trọng tâm và M là một điểm tùy ý trong tam giác. Gọi D, E, F lần lượt là chân đường vuông góc hạ từ M đến BC, AC, AB. Chứng minh rằng \(\overrightarrow {MD} + \overrightarrow {ME} + \overrightarrow {MF} = \frac{3}{2}\overrightarrow {MO} \)
Hướng dẫn giải chi tiết Bài 10
Phương pháp giải
Bước 1: Qua M kẻ các đường thẳng song song với AB, AC, BC
Bước 2: Xác định các tam giác đều, hình bình hành sau đó áp dụng vào biểu thức vectơ, trong tam giác đều thì đường cao vừa là trung tuyến, quy tắc hình bình hành \(\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {AD} = \overrightarrow {AC} \) (với ABCD là hình bình hành)
Bước 3: Sử dụng quy tắc ba điểm \(\overrightarrow {AB} = \overrightarrow {AO} + \overrightarrow {OB} \), tính chất trọng tâm của tam giác \(\overrightarrow {GA} + \overrightarrow {GB} + \overrightarrow {GC} = \overrightarrow 0 \) (với G là trọng tâm của tam giác ABC)
Lời giải chi tiết
\(\overrightarrow {MD} + \overrightarrow {ME} + \overrightarrow {MF} = \left( {\overrightarrow {MO} + \overrightarrow {OD} } \right) + \left( {\overrightarrow {MO} + \overrightarrow {OE} } \right) + \left( {\overrightarrow {MO} + \overrightarrow {OF} } \right)\)
Qua M kẻ các đường thẳng \({M_1}{M_2}//AB;{M_3}{M_4}//AC;{M_5}{M_6}//BC\)
Từ đó ta có: \(\widehat {M{M_1}{M_6}} = \widehat {M{M_6}{M_1}} = \widehat {M{M_4}{M_2}} = \widehat {M{M_2}{M_4}} = \widehat {M{M_3}{M_5}} = \widehat {M{M_5}{M_3}} = 60^\circ \)
Suy ra các tam giác \(\Delta M{M_3}{M_5},\Delta M{M_1}{M_6},\Delta M{M_2}{M_4}\) đều
Áp dụng tính chất trung tuyến \(\overrightarrow {AM} = \frac{1}{2}\left( {\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {AC} } \right)\)(với M là trung điểm của BC) ta có:
\(\overrightarrow {ME} = \frac{1}{2}\left( {\overrightarrow {M{M_1}} + \overrightarrow {M{M_6}} } \right);\overrightarrow {MD} = \frac{1}{2}\left( {\overrightarrow {M{M_2}} + \overrightarrow {M{M_4}} } \right);\overrightarrow {MF} = \frac{1}{2}\left( {\overrightarrow {M{M_3}} + \overrightarrow {M{M_5}} } \right)\)
\( \Rightarrow \overrightarrow {MD} + \overrightarrow {ME} + \overrightarrow {MF} = \frac{1}{2}\left( {\overrightarrow {M{M_2}} + \overrightarrow {M{M_4}} } \right) + \frac{1}{2}\left( {\overrightarrow {M{M_1}} + \overrightarrow {M{M_6}} } \right) + \frac{1}{2}\left( {\overrightarrow {M{M_3}} + \overrightarrow {M{M_5}} } \right)\)
Ta có: các tứ giác \(A{M_3}M{M_1};C{M_4}M{M_6};B{M_2}M{M_5}\) là hình bình hành
Áp dụng quy tắc hình bình hành ta có
\(\overrightarrow {MD} + \overrightarrow {ME} + \overrightarrow {MF} = \frac{1}{2}\left( {\overrightarrow {M{M_2}} + \overrightarrow {M{M_4}} } \right) + \frac{1}{2}\left( {\overrightarrow {M{M_1}} + \overrightarrow {M{M_6}} } \right) + \frac{1}{2}\left( {\overrightarrow {M{M_3}} + \overrightarrow {M{M_5}} } \right)\)
\( = \frac{1}{2}\left( {\overrightarrow {M{M_1}} + \overrightarrow {M{M_3}} } \right) + \frac{1}{2}\left( {\overrightarrow {M{M_2}} + \overrightarrow {M{M_5}} } \right) + \frac{1}{2}\left( {\overrightarrow {M{M_4}} + \overrightarrow {M{M_6}} } \right)\)
\( = \frac{1}{2}\overrightarrow {MA} + \frac{1}{2}\overrightarrow {MB} + \frac{1}{2}\overrightarrow {MC} = \frac{1}{2}\left( {\overrightarrow {MA} + \overrightarrow {MB} + \overrightarrow {MC} } \right)\)
\( = \frac{1}{2}\left( {\left( {\overrightarrow {MO} + \overrightarrow {OA} } \right) + \left( {\overrightarrow {MO} + \overrightarrow {OB} } \right) + \left( {\overrightarrow {MO} + \overrightarrow {OC} } \right)} \right)\)
\( = \frac{1}{2}\left( {3\overrightarrow {MO} + \left( {\overrightarrow {MA} + \overrightarrow {MB} + \overrightarrow {MC} } \right)} \right) = \frac{3}{2}\overrightarrow {MO} \) (đpcm)
Vậy \(\overrightarrow {MD} + \overrightarrow {ME} + \overrightarrow {MF} = \frac{3}{2}\overrightarrow {MO} \)
-- Mod Toán 10 HỌC247
-
Cho tam giác đều \(ABC\) có cạnh bằng \(a\). Hãy tính: \(|\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {AC} |\).
bởi Dang Tung 05/09/2022
Theo dõi (0) 1 Trả lời
Bài tập SGK khác
Giải bài 8 trang 103 SGK Toán 10 Chân trời sáng tạo tập 1 - CTST
Giải bài 9 trang 103 SGK Toán 10 Chân trời sáng tạo tập 1 - CTST
Giải bài 11 trang 103 SGK Toán 10 Chân trời sáng tạo tập 1 - CTST
Giải bài 12 trang 103 SGK Toán 10 Chân trời sáng tạo tập 1 - CTST
Giải bài 1 trang 101 SBT Toán 10 Chân trời sáng tạo tập 1 - CTST
Giải bài 2 trang 101 SBT Toán 10 Chân trời sáng tạo tập 1 - CTST
Giải bài 3 trang 101 SBT Toán 10 Chân trời sáng tạo tập 1 - CTST
Giải bài 4 trang 101 SBT Toán 10 Chân trời sáng tạo tập 1 - CTST
Giải bài 5 trang 101 SBT Toán 10 Chân trời sáng tạo tập 1 - CTST
Giải bài 6 trang 102 SBT Toán 10 Chân trời sáng tạo tập 1 - CTST
Giải bài 7 trang 102 SBT Toán 10 Chân trời sáng tạo tập 1 - CTST
Giải bài 8 trang 102 SBT Toán 10 Chân trời sáng tạo tập 1 - CTST
Giải bài 9 trang 102 SBT Toán 10 Chân trời sáng tạo tập 1 - CTST
Giải bài 10 trang 102 SBT Toán 10 Chân trời sáng tạo tập 1 - CTST
Giải bài 1 trang 102 SBT Toán 10 Chân trời sáng tạo tập 1 - CTST
Giải bài 2 trang 102 SBT Toán 10 Chân trời sáng tạo tập 1 - CTST
Giải bài 3 trang 102 SBT Toán 10 Chân trời sáng tạo tập 1 - CTST
Giải bài 4 trang 103 SBT Toán 10 Chân trời sáng tạo tập 1 - CTST
Giải bài 5 trang 103 SBT Toán 10 Chân trời sáng tạo tập 1 - CTST
Giải bài 6 trang 103 SBT Toán 10 Chân trời sáng tạo tập 1 - CTST