Xét dây AB bất kỳ không đi qua tâm của đường tròn (O; R) (H.5.7). Dựa vào quan hệ giữa các cạnh của tam giác AOB, chứng minh rằng AB < 2R.
Problem Analysis
Problem Summary
Cho đường tròn (O; R) và dây AB không qua tâm. Cần chứng minh độ dài dây AB nhỏ hơn đường kính 2R.
Required Knowledge
Bất đẳng thức tam giác — trong một tam giác, độ dài một cạnh luôn nhỏ hơn tổng hai cạnh còn lại. Ngoài ra, OA và OB là bán kính của đường tròn (O; R) nên OA = OB = R.
Solution Method
Một cách giải. Nối O với A và B để tạo tam giác AOB, sau đó áp dụng bất đẳng thức tam giác cho cạnh AB, rồi thay OA = OB = R vào để kết luận.
Real-world Application
Một cây cầu bắc qua hồ hình tròn bán kính 50 m, nhưng không đi qua tâm hồ. Không cần đo trực tiếp, em có thể khẳng định ngay cây cầu ngắn hơn 100 m không?
Hints (0/3)
Hint 1:
Nối O với A và O với B. Khi đó OA, OB, AB là ba cạnh của tam giác AOB. Em áp dụng bất đẳng thức tam giác cho cạnh AB xem sao.
Hint 2:
Bất đẳng thức tam giác cho biết AB < OA + OB. Em để ý OA và OB đều là bán kính của đường tròn (O; R), vậy OA và OB bằng bao nhiêu?
Hint 3:
Thay OA = OB = R vào bất đẳng thức AB < OA + OB, em sẽ thu được ngay kết quả cần chứng minh.
Detailed solution
Xét tam giác AOB (AB là dây không qua tâm, nên A, O, B không thẳng hàng, tam giác AOB tồn tại).
Theo bất đẳng thức tam giác:
\[ AB < OA + OB \]
Vì OA và OB đều là bán kính của đường tròn (O; R) nên OA = OB = R.
Do đó:
\[ AB < R + R = 2R \]
Vậy AB < 2R. (đpcm)
Exercises in this lesson— Bài 14. Cung và dây của một đường tròn