Cho đường tròn (I; r) cố định. Một tam giác ABC thay đổi, có chu vi bằng 16 cm

---

Cho đường tròn (I; r) cố định. Một tam giác ABC thay đổi, có chu vi bằng 16 cm và luôn ngoại tiếp đường tròn (I; r). Một tiếp tuyến song song với BC cắt các cạnh AB, AC lần lượt tại M và N. Tìm độ dài BC để MN có độ dài lớn nhất.

Giải SBT Toán 9 Bài tập cuối chương 8 - Cánh diều

Bài 33* trang 93 SBT Toán 9 Tập 2: Cho đường tròn (I; r) cố định. Một tam giác ABC thay đổi, có chu vi bằng 16 cm và luôn ngoại tiếp đường tròn (I; r). Một tiếp tuyến song song với BC cắt các cạnh AB, AC lần lượt tại M và N. Tìm độ dài BC để MN có độ dài lớn nhất.

Lời giải:

Giả sử đường tròn nội tiếp tam giác ABC tiếp xúc với các cạnh AB, BC, CA lần lượt tại D, F, E và BC = x.

Ta có MN // BC nên ∆AMN ᔕ ∆ABC.

Suy ra: $\frac{MN}{BC}=\frac{AM}{AB}=\frac{AN}{AC}.$

Theo tính chất dãy tỉ số bằng nhau, ta có:

             $\frac{MN}{BC}=\frac{AM}{AB}=\frac{AN}{AC}=\frac{MN+AM+AN}{BC+AB+AC}=\frac{\text{ Chu vi }\Delta AMN}{\text{ Chu vi }\Delta ABC}.$ (*)

Vì AD, AE là các tiếp tuyến của đường tròn (I; r) tại D, E nên AD = AE.

Tương tự, ta có BD = BF và CE = CF.

Do đó AD + AE = AB – BD + AC – CE

                           = AB + AC – (BD + CE)

                           = AB + AC – (BF + CF)

                           = AB + AC – BC.

Gọi H là tiếp điểm của đường tròn (I; r) với MN.

Hai tiếp tuyến MD, MH của đường tròn (I; r) cắt nhau tại M nên MD = MH.

Tương tự ta có NE = NH.

Ta có:

Chu vi ∆AMN

= AM + AN + MN

= AD – MD + AE – NE + MN

= AD + AE – (MD + NE) + MN

= AD + AE – (MH + NH) + MN

= AD + AE – MN + MN

= AD + AE

= AB + AC – BC

= AB + AC + BC – 2BC

= Chu vi ∆ABC – 2x (với x = BC)

= 16 – 2x.

Từ (*) ta có: $\frac{MN}{BC}=\frac{\text{ Chu vi }\Delta AMN}{\text{ Chu vi }\Delta ABC},$ hay $\frac{MN}{x}=\frac{16-2x}{16}.$

Từ đó $MN=\frac{x\left(16-2x\right)}{16}=\frac{2x\left(8-x\right)}{16}=\frac{4\cdot x\cdot \left(8-x\right)}{32}\le \frac{{\left[x+\left(8-x\right)\right]}^2}{32}=2.$

Do đó, MN có độ dài lớn nhất bằng 2 cm khi x = 8 – x hay x = 4, tức là BC = 4 cm.

Lời giải SBT Toán 9 Bài tập cuối chương 8 hay khác:

• Bài 23 trang 92 SBT Toán 9 Tập 2: Cho tứ giác ABCD nội tiếp đường tròn (O), hai tia AB, DC cắt nhau tại M ....

• Bài 24 trang 92 SBT Toán 9 Tập 2: Cho hình bình hành ABCD. Đường tròn đi qua ba điểm A, B, C cắt cạnh CD ở P ....

• Bài 25 trang 92 SBT Toán 9 Tập 2: Cho tam giác ABC có BC = 10 và $\widehat{BAC}=30°.$ Tính bán kính đường tròn ngoại tiếp ....

• Bài 26 trang 92 SBT Toán 9 Tập 2: Cho tứ giác ABCD có $\widehat{C}+\widehat{D}=90°.$ Gọi M, N, P, Q lần lượt là trung điểm của AB, BD, DC, CA ....

• Bài 27 trang 92 SBT Toán 9 Tập 2: Cho tam giác ABC vuông tại A có đường cao AH = 2,4 cm và ....

• Bài 28 trang 92 SBT Toán 9 Tập 2: Đường tròn tâm I nội tiếp tam giác ABC tiếp xúc với AB, AC lần lượt tại F và E ....

• Bài 29 trang 93 SBT Toán 9 Tập 2: Cho tam giác ABC nhọn. Ba đường cao AI, BK, CL. Chứng minh ....

• Bài 30 trang 93 SBT Toán 9 Tập 2: Quan sát Hình 16 ....

• Bài 31 trang 93 SBT Toán 9 Tập 2: Cho lục giác đều ABCDEF cạnh bằng a ....

• Bài 32 trang 93 SBT Toán 9 Tập 2: Cho đường tròn (O; R). Từ điểm M nằm ngoài đường tròn (O; R), kẻ các tiếp tuyến ....