Bài toán: (Phan Đình Trung) Cho đường tròn $(O;R)$. Gọi $A$ là một điểm nằm trong đường tròn, $B$ là điểm xứng của $A$ qua $O$. Chứng minh rằng, với điểm $M$ bất kì nằm trong đường tròn đó thì ta luôn có:
$MA+MB\le 2R.\sqrt{2}$
Lời giải:
Trên mặt phẳng tọa độ $Oxy$ ta chọn điểm $O(0;0)$. Dựng đường tròn $(O; R)$. Gọi $A(a;b)$ là một điểm nằm trong đường tròn $(O)$, Khi đó, điểm $B$ đối xứng với $A$ qua $O$ có tọa độ là:$(-a; -b)$
Giả sử, điểm $M$ có tọa độ $(x; y)$.
Khi đó ta có: $x^2+y^2 \le R^2$ và $a^2+b^2\le R^2$
Bất đẳng thức cần chứng minh trở thành:
$\sqrt{(x-a)^2+(y-b)^2}+\sqrt{(x+a)^2+(y+b)^2}\le 2R.\sqrt{2}$
Sử dụng bất đẳng thức quen thuộc: $\sqrt{\dfrac{u^2+v^2}{2}}\ge \dfrac{u+v}{2}$, ta có:
$\dfrac{\sqrt{(x-a)^2+(y-b)^2}+\sqrt{(x+a)^2+(y+b)^2}}{2}\le \sqrt{\dfrac{(x+a)^2+(x-a)^2+(y+b)^2+(y-b)^2}{2}}$
$=\sqrt{x^2+y^2+a^2+b^2}\le R.\sqrt{2}$
suy ra: $\sqrt{(x-a)^2+(y-b)^2}+\sqrt{(x+a)^2+(y+b)^2}\le 2R.\sqrt{2}$ (đpcm).
No comments:
Post a Comment