Cho tam giác ABC có các đường trung tuyến xuất phát từ B và C vuông góc
Cho tam giác ABC có các đường trung tuyến xuất phát từ B và C vuông góc với nhau. Chứng minh \[cosA \ge \frac{4}{5}\].
Cho tam giác ABC có các đường trung tuyến xuất phát từ B và C vuông góc với nhau. Chứng minh \[cosA \ge \frac{4}{5}\].
Vì E là trung điểm của AC nên \[AE = EC = \frac{1}{2}AC\]
Vì F là trung điểm của AB nên \[AF = FB = \frac{1}{2}AB\]
Vì O là trọng tâm tam giác ABC, BE và CF là hai tiếp tuyến
Suy ra \[OE = \frac{1}{2}OB,OF = \frac{1}{2}OC\].
Xét tam giác COE vuông ở O có CE2 = CO2 + OE2
Xét tam giác COB vuông ở O có CB2 = CO2 + OB2
Xét tam giác FOB vuông ở O có FB2 = FO2 + OB2
Ta có AB2 + AC2 = (2BF)2 + (2CE)2
= 4BF2 + 4CF2
= 4(FO2 + OB2) + 4(CO2 + OE2)
= 4(CO2 + OB2) + 4FO2 + 4OE2
\( = 4B{C^2} + 4.\frac{1}{4}.C{O^2} + 4.\frac{1}{4}.O{B^2}\)
= 5BC2
Suy ra AB2 + AC2 – BC2 = 4BC2
Do đó \(\frac{{A{B^2} + A{C^2} - B{C^2}}}{{2{\rm{AB}}{\rm{.AC}}}} = \frac{{4B{C^2}}}{{2{\rm{A}}B.AC}}\)
Suy ra \(\cos A = \frac{{4B{C^2}}}{{2{\rm{A}}B.AC}} \ge \frac{{4B{C^2}}}{{{\rm{A}}{B^2} + A{C^2}}} = \frac{{4B{C^2}}}{{5B{C^2}}} = \frac{4}{5}\)
Vậy \[cosA \ge \frac{4}{5}\].