Diện tích đa giác

hsg26 hinh1e

 

nut baigiaimoi

 

Bài toán này khá khó đối với học sinh lớp 9. Vì vậy thi xong, một số em nói rằng nhiều bài có phần giống bài thi học sinh giỏi môn Toán cấp TP.

hsg26 hinh1b 1 Gọi $a, b, c$ là diện tích của các hình bình hành và $S_A, S_B, S_C$ là diện tích của các tam giác.

Ta có công thức (xem chứng minh ở dưới): $a=2\sqrt{S_B.S_C}$.

Tương tự: $b=2\sqrt{S_A.S_C}$;

$\qquad \quad \ \ c=2\sqrt{S_A.S_B}$

Suy ra $S_A=\dfrac{bc}{2a}$ (nhân 2 đẳng thức cuối cho nhau rồi thay $a=2\sqrt{S_B.S_C}$)

tương tự $S_B=\dfrac{ac}{2b}$

và $S_C=\dfrac{ab}{2c}$

hsg26 hinh1c hsg26 hinh1d
 
 

Chứng minh công thức: $a=2\sqrt{S_B.S_C}$
 
Ta có: $S_B.S_C=\dfrac12.HE.HM.\sin A .\dfrac12.GD.GM.\sin A=$

$=\dfrac14.HM.GM.\sin A. HE.GD.\sin A$

$=\dfrac14.HM.GM.\sin A. HA.GA.\sin A$ (chú ý định lý Thales $\dfrac{HE}{HA}=\dfrac{ME}{MD}$ và $\dfrac{GD}{GA}=\dfrac{MD}{ME}$).

$=\dfrac14.a^2$. vậy $a=2\sqrt{S_B.S_C}$

 

Việc chứng minh này đưa ra một kết luận quen thuộc cho học sinh giỏi lớp 9.

Nếu từ một điểm trên một cạnh của tam giác ta vẽ hai đường thẳng song song với hai cạnh còn lại thì chúng tạo ra một hình bình hành và hai tam giác. Khi đó Diện tích hình bình hành bằng hai lần trung bình nhân của diện tích hai tam giác.

 

Dùng công thức này, các em sẽ chứng minh được một bất đẳng thức đẹp để thi vào 10 chuyên: $$\dfrac{S_A}{a}+\dfrac{S_B}{b}+\dfrac{S_C}{c}\geqslant \dfrac32.$$

Chia sẻ

About TS. Nguyễn Thái Sơn

TS. Nguyễn Thái Sơn
Nguyên trưởng Khoa Toán-Tin học ĐHSP TP HCM (1999-2009). Nguyên Giám đốc- Tổng biên tập NXB ĐHSP TP HCM (2009-2011). Nguyên Tổng thư ký Hội Toán học TP HCM (2008-2013).

Bài Viết Tương Tự

Tổng hữu hạn

    Bài giải chính thức.   Gán $1,2526$ vào biến nhớ A   Ta …