

Câu 3. (1 điểm) Cho tam giác 𝐴 𝐵 𝐶 có 𝐴 𝐵 = 4 , 𝐴 𝐶 = 6 , 𝐵 𝐴 𝐶 ^ = 60 . Gọi 𝑀 , 𝐼 lần lượt là trung điểm của BC và AM. N là giao điểm của BI và AC. a) Chứng minh rằng: 𝐴 𝑁 = 1 /3 𝐴 𝐶 .. b) Tính 𝐴 𝑀 ⃗ ⋅ 𝐵 𝑁 ⃗ . giúp mình với ạ mình đang cần gấp
Hãy luôn nhớ cảm ơn và vote 5*
nếu câu trả lời hữu ích nhé!
a)
$\displaystyle \text{Ta có } M \text{ là trung điểm } BC \Rightarrow \vec{AM} = \frac{1}{2}(\vec{AB} + \vec{AC}).$
$\displaystyle I \text{ là trung điểm } AM \Rightarrow \vec{AI} = \frac{1}{2}\vec{AM} = \frac{1}{4}(\vec{AB} + \vec{AC}).$
$\displaystyle \Rightarrow \vec{BI} = \vec{AI} - \vec{AB} = \frac{1}{4}\vec{AC} - \frac{3}{4}\vec{AB}.$
$\displaystyle \text{Đặt } \vec{AN} = x\vec{AC} \Rightarrow \vec{BN} = \vec{AN} - \vec{AB} = x\vec{AC} - \vec{AB}.$
$\displaystyle B, I, N \text{ thẳng hàng } \Leftrightarrow \vec{BN} = k\vec{BI} \Leftrightarrow x\vec{AC} - \vec{AB} = k\left(\frac{1}{4}\vec{AC} - \frac{3}{4}\vec{AB}\right).$
$\displaystyle \Rightarrow \begin{cases} -1 = -\frac{3}{4}k \\ x = \frac{1}{4}k \end{cases} \Leftrightarrow \begin{cases} k = \frac{4}{3} \\ x = \frac{1}{3} \end{cases}.$
$\displaystyle \text{Vậy } \vec{AN} = \frac{1}{3}\vec{AC} \Rightarrow AN = \frac{1}{3}AC.$
b)
$\displaystyle \vec{AB} \cdot \vec{AC} = AB \cdot AC \cdot \cos 60^\circ = 4 \cdot 6 \cdot \frac{1}{2} = 12.$
$\displaystyle \vec{AM} \cdot \vec{BN} = \frac{1}{2}(\vec{AB} + \vec{AC}) \cdot \left(\frac{1}{3}\vec{AC} - \vec{AB}\right)$
$\displaystyle = \frac{1}{2} \left( \frac{1}{3}\vec{AB} \cdot \vec{AC} - AB^2 + \frac{1}{3}AC^2 - \vec{AC} \cdot \vec{AB} \right)$
$\displaystyle = \frac{1}{2} \left( -\frac{2}{3}\vec{AB} \cdot \vec{AC} - AB^2 + \frac{1}{3}AC^2 \right)$
$\displaystyle = \frac{1}{2} \left( -\frac{2}{3} \cdot 12 - 4^2 + \frac{1}{3} \cdot 6^2 \right)$
$\displaystyle = \frac{1}{2} (-8 - 16 + 12) = -6.$
Hãy giúp mọi người biết câu trả lời này thế nào?
Đáp án + Giải thích các bước giải:
$\textbf{a}\bigg)$
Đặt $\overrightarrow{AC} = k\overrightarrow{AN}$
Do $M$ là trung điểm của $BC$
$\Rightarrow \overrightarrow{AB} +\overrightarrow{AC} = 2\overrightarrow{AM}$
Mà $\overrightarrow{AI} = \dfrac{1}{2}\overrightarrow{AM} (I$ là trung điểm của $AM)$
$\Rightarrow \overrightarrow{AB} + k\overrightarrow{AN} = 4\overrightarrow{AI}$
$\Leftrightarrow \overrightarrow{AI} = \dfrac{1}{4}\overrightarrow{AB} + \dfrac{k}{4}\overrightarrow{AN} (1)$
Đặt $\overrightarrow{BI} = x\overrightarrow{BN}$
$\Rightarrow \overrightarrow{BI} = x\left(\overrightarrow{AN} - \overrightarrow{AB}\right) = x\overrightarrow{AN} - x\overrightarrow{AB}$
$\Leftrightarrow \overrightarrow{AI} = \overrightarrow{BI} +\overrightarrow{AB} = x\overrightarrow{AN} + (1 - x)\overrightarrow{AB} (2)$
Từ $(1)$ và $(2) \Rightarrow \begin {cases} 1 - x = \dfrac{1}{4} \\ x = \dfrac{k}{4} \end {cases}$
$\Leftrightarrow 1 - \dfrac{k}{4} =\dfrac{1}{4}$
$\Leftrightarrow 4 - k = 1$
$\Leftrightarrow k = 3$
$\Rightarrow \overrightarrow{AC} = 3\overrightarrow{AN}$
$\Leftrightarrow \overrightarrow{AN} = \dfrac{1}{3}\overrightarrow{AC}$
$\textbf{b}\bigg)$
Ta có:
$\overrightarrow{BN} = \overrightarrow{AN} - \overrightarrow{AB} = \dfrac{1}{3}\overrightarrow{AC} - \overrightarrow{AB}$
$2\overrightarrow{AM} = \overrightarrow{AB} +\overrightarrow{AC}$
$\Rightarrow 2\overrightarrow{AM} \cdot \overrightarrow{BN} = \left(\overrightarrow{AB} + \overrightarrow{AC}\right)\left(\dfrac{1}{3}\overrightarrow{AC} -\overrightarrow{AB}\right)$
$\phantom{\Rightarrow 2\overrightarrow{AM} \cdot \overrightarrow{BN}} = -\left(\overrightarrow{AB}\right)^2 + \dfrac{1}{3}\overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{AC} - \overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{AC} + \dfrac{1}{3}\left(\overrightarrow{AC}\right)^2$
$\phantom{\Rightarrow 2\overrightarrow{AM} \cdot \overrightarrow{BN}} = -4^2 - \dfrac{2}{3}\overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{AC} + \dfrac{1}{3} \cdot 6^2$
$\phantom{\Rightarrow 2\overrightarrow{AM} \cdot \overrightarrow{BN}} = -16 - \dfrac{2}{3}\left|\overrightarrow{AB}\right|\left|\overrightarrow{AC}\right| \cos \widehat{BAC} + 12$
$\phantom{\Rightarrow 2\overrightarrow{AM} \cdot \overrightarrow{BN}} = -4 - \dfrac{2}{3} \cdot 4 \cdot 6 \cos 60^\circ$
$\phantom{\Rightarrow 2\overrightarrow{AM} \cdot \overrightarrow{BN}} = -4 - 16 \cdot \dfrac{1}{2} = -12$
$\Rightarrow \overrightarrow{AM} \cdot \overrightarrow{BN} = -6$
Hãy giúp mọi người biết câu trả lời này thế nào?
Bảng tin