Trang chủ Toán Học Lớp 9 Cho đường trong (O,R) cố định và một điểm M...

Cho đường trong (O,R) cố định và một điểm M nằm ngoài đường tròn. Từ M vẽ các tiếp tuyến MA;MB với đường tròn( A,B là tiếp điểm). AB cắt MO tại H. a) Cho MA=8

Câu hỏi :

Cho đường trong (O,R) cố định và một điểm M nằm ngoài đường tròn. Từ M vẽ các tiếp tuyến MA;MB với đường tròn( A,B là tiếp điểm). AB cắt MO tại H. a) Cho MA=8 cm. R=6 cm. Tính AH. b) Đường thắng vuông góc với AO tại O cắt AB tại K. CM: $MH.HO+HK.HB=R^2$ c) Đường thẳng qua M vuông góc với OM lần lượt cắt các tia MA, MB tại E và F. Xác định vị trí M để diện tích tam giác MEF có giá trị nhỏ nhất.

Lời giải 1 :

a)

$MA,MB$ là hai tiếp tuyến của $\left( O \right)$

$\to \widehat{MAO}=\widehat{MBO}=90{}^\circ $

 

Ta có:

$\begin{cases}OA=OB=R\\MA=MB\,\,\,\left(\text{ tính chất hai tiếp tuyến cắt nhau }\right)\end{cases}$

 

$\to OM$ là đường trung trực của $AB$

$\to OM\bot AB$ tại giao điểm $H$

$\to H$ là trung điểm $AB$

$\to HA=HB$

 

$\Delta MAO$ vuông tại $A$, có $AH$ là đường cao:

$\to \dfrac{1}{A{{H}^{2}}}=\dfrac{1}{A{{M}^{2}}}+\dfrac{1}{A{{O}^{2}}}$ ( hệ thức lượng )

 

$\to A{{H}^{2}}=\dfrac{A{{M}^{2}}.A{{O}^{2}}}{A{{M}^{2}}+A{{O}^{2}}}$

 

$\to A{{H}^{2}}=\dfrac{{{8}^{2}}\,.\,{{6}^{2}}}{{{8}^{2}}+{{6}^{2}}}$

 

$\to A{{H}^{2}}=23,04$

$\to AH=4,8\,\,\left( cm \right)$

 

b)

$\Delta MAO$ vuông tại $A$, có $AH$ là đường cao:

$\to MA.AO=A{{H}^{2}}$ ( hệ thức lượng )

 

$\Delta AOK$ vuông tại $O$, có $OH$ là đường cao:

$\to HK.HA=O{{H}^{2}}$

$\to HK.HB=O{{H}^{2}}$ ( vì $HA=HB$ )

 

Cộng vế theo vế, ta được:

$\,\,\,\,\,\,\,MA.AO\,+\,HK.HB\,=\,A{{H}^{2}}+O{{H}^{2}}$

$\to MA.AO\,+\,HK.HB=O{{A}^{2}}$

$\to MA.AO\,+\,HK.HB\,=\,{{R}^{2}}$

 

c)

Sửa đề, đường thẳng đi qua $O$ vuông góc với $OM$.

 

$\begin{cases}OM\bot AB\\OM\bot EF\end{cases}\to\,\,\,AB\,\,||\,\,EF$

 

$OM$ là đường trung trực của $AB$

Mà $AB\,\,||\,\,EF$

Nên $OM$ cũng là đường trung trực của $EF$

$\to OE=OF$

$\to O$ là trung điểm $EF$

$\to EF=2OE$

 

$\Delta MOE$ vuông tại $O$, có $OA$ là đường cao

 

$\to\begin{cases}MO.OE=OA.ME\\MA.AE=OA^2=R^2\end{cases}$   ( hệ thức lượng )

 

$\,\,\,\,\,\,\,{{S}_{\Delta MEF}}=\dfrac{1}{2}MO\,.\,EF$

 

$\to {{S}_{\Delta MEF}}=\dfrac{1}{2}MO\,.\,2OE$

 

$\to {{S}_{\Delta MEF}}=MO.OE$

 

$\to {{S}_{\Delta MEF}}=OA\,.\,ME$

Mà $OA=R\,\,\left( =const \right)$

Vì vậy để ${{S}_{\Delta MEF}}$ nhỏ nhất thì $ME$ phải nhỏ nhất

 

Ta có $ME=MA+AE$

 

Áp dụng bất đẳng thức Cô – si, ta có:

$\,\,\,\,\,\,\,MA+AE\ge 2\sqrt{MA.AE}$

$\to ME\ge 2\sqrt{{{R}^{2}}}$

$\to ME\ge 2R$

 

Dấu $''=''$ xảy ra khi $MA=AE$

$\to M$ là trung điểm $AE$

 

$\Delta MOE$ vuông tại $O$

Có $OA$ vừa là đường cao, vừa là đường trung tuyến

$\to \Delta MOE$ vuông cân tại $O$

$\to \widehat{OME}=45{}^\circ $

 

$\Delta MAO$ vuông tại $A$

$\to \sin \widehat{OME}=\dfrac{OA}{OM}$

 

$\to OM=OA.\sin \widehat{OME}$

$\to OM=R\,.\,\sin 45{}^\circ $

$\to OM=R\sqrt{2}$

 

 

Kết luận:

Điểm $M$ nằm trên đường tròn bán kính $OM=R\sqrt{2}$ thì ${{S}_{\Delta MEF}}$ đạt giá trị nhỏ nhất

Hay ta có thể ghi điểm $M$ thuộc đường tròn $\left( O\,;\,R\sqrt{2} \right)$ thì ${{S}_{\Delta MEF}}$ đạt giá trị nhỏ nhất

image

Thảo luận

-- Anh cho em phương hướng để làm câu c) được không ạ?
-- Đối với bài toán cực trị thì thông thường sẽ xài bđt cô-si. Ban đầu ta xem thử coi diện tích thì bằng cái gì trước. Sau đó ta biến đổi sao cho xuất hiện hằng số ( const ). Đối với hình tròn, hằng số thường chính là bán kính ( R ). Vì vậy ta biến đổi s... xem thêm
-- Chúc mừng em lên mod. ^-^
-- Giờ em mới đọc được ạ, cảm ơn ảnh nhiều lắm ạ!! <33
-- Uk, sau này đừng bắt nạt anh nha.
-- Dạ, sao em có thể bắt nạt anh được đâu ạ? :(( Dù sao em xin cảm oen anh nhiều lắm ạ!!
-- Uk.😄😄
-- Nè, em biết nick phụ của anh hả.

Lời giải 2 :

`a)` $MA=8cm;OA=R=6cm$

$MA$ là tiếp tuyến tại $A$ của $(O)$

`=>MA`$\perp OA$

`=>∆OAM` vuông tại $A$

`=>OM^2=OA^2+MA^2` (định lý Pytago)

`=>OM^2=6^2+8^2=100`

`=>OM=10cm`

$\\$

$MA;MB$ là hai tiếp tuyến cắt nhau tại $M$

`=>MA=MB`

Mà $OA=OB=R$

`=>OM` là đường trung trực của $AB$

Vì $H$ là giao điểm của $OM$ và $AB$

`=>OM`$\perp AB$ tại $H$

`=>AH`$\perp OM$

$\\$

$∆OAM$ vuông tại $A$ có $AH\perp OM$

`=>AH.OM=MA.OA` (hệ thức lượng)

`=>AH={MA.OA}/{OM}={8.6}/{10}=4,8cm`

Vậy $AH=4,8cm$

$\\$

`b)` $∆OAM$ vuông tại $A$ có $AH\perp OM$

`=>AH^2=MH.OH` (hệ thức lượng) $(1)$

$∆OAK$ vuông tại $O$ có $OH\perp AK$

`=>OH^2=HK.HA` (hệ thức lượng)

Mà $OM$ là đường trung trực $AB$ (câu a)

`=>OM`$\perp AB$ tại trung điểm $H$ của $AB$

`=>HA=HB`

`=>OH^2=HK.HB` $(2)$

Từ `(1);(2)` suy ra:

`\qquad MH.OH+HK.HB`

`=AH^2+OH^2=OA^2=R^2` (định lý Pytago do $∆OAH$ vuông tại $H$)

Vậy `MH.OH+HK.HB=R^2` (đpcm)

$\\$

`c)` Sửa đề: đường thẳng vuông góc $OM$ tại $O$ cắt $MA$ tại $E$ và cắt $MB$ tại $F$.

Ta có:

$OM$ là trung trực $AB$ (câu a)

Mà $EF$//$AB$ (cùng $\perp OM$)

`=>OM` là đường trung trực `EF`

`=>OE=OF`

$\\$

$∆OEM$ vuông tại $O$ có đường cao $OA$

`=>1/{OA^2}=1/{OM^2}+1/{OE^2}` (hệ thức lượng)

`=>1/{R^2}=1/{OM^2}+1/{OE^2}\ge 2\sqrt{1/{OM^2}. 1/{OE^2}}=2/{OM.OE}\ \text{(bất đẳng thức Cosi)}`

`=>OM.OE\ge 2R^2`

$\\$

Vì `S_{∆OME}=1/ 2 OM.OE`

`=>2S_{∆OME}=2. 1/ 2 OM.OE=OM.OE\ge 2R^2`

$\\$

Ta có:

`\qquad S_{∆MEF}=1/ 2 OM.EF=1/ 2 OM.2OE`

`=>S_{∆MEF}=OM.OE\ge 2R^2`

`=>S_{∆MEF}` nhỏ nhất bằng `2R^2` khi:

`OM=OE=R\sqrt{2}`

`=>M` thuộc đường tròn $(O;R\sqrt{2})$ thì diện tích $∆MEF$ có giá trị nhỏ nhất.

image

Bạn có biết?

Toán học là môn khoa học nghiên cứu về các số, cấu trúc, không gian và các phép biến đổi. Nói một cách khác, người ta cho rằng đó là môn học về "hình và số". Theo quan điểm chính thống neonics, nó là môn học nghiên cứu về các cấu trúc trừu tượng định nghĩa từ các tiên đề, bằng cách sử dụng luận lý học (lôgic) và ký hiệu toán học. Các quan điểm khác của nó được miêu tả trong triết học toán. Do khả năng ứng dụng rộng rãi trong nhiều khoa học, toán học được mệnh danh là "ngôn ngữ của vũ trụ".

Nguồn : Wikipedia - Bách khoa toàn thư

Tâm sự 9

Lớp 9 - Là năm cuối ở cấp trung học cơ sở, sắp phải bước vào một kì thi căng thẳng và sắp chia tay bạn bè, thầy cô và cả kì vọng của phụ huynh ngày càng lớn mang tên "Lên cấp 3". Thật là áp lực nhưng các em hãy cứ tự tin vào bản thân là sẻ vượt qua nhé!

Nguồn : ADMIN :))

Liên hệ hợp tác hoặc quảng cáo: gmail

Điều khoản dịch vụ

Copyright © 2021 HOCTAPSGK