Đề bài
Cho tam giác ABC và M là một điểm nằm trong tam giác. Gọi I là giao điểm của đường thẳng BM và cạnh AC
a) So sánh MA với MI + IA, từ đó chứng minh MA + MB < IB + IA.
b) So sánh IB với IC + CB, từ đó chứng minh IB + IA < CA + CB.
c) Chứng minh bất đẳng thức MA + MB < CA + CB.
Phương pháp
Áp dụng bất đẳng thức tam giác.
Hướng dẫn giải
a) M nằm trong tam giác ABM nên ba điểm A, M, I không thẳng hàng.
Theo bất đẳng thức tam giác với ∆AMI:
AM < MI + IA (1)
Cộng MB vào hai vế của (1) ta được:
AM + MB < MB + MI + IA
Mà MB + MI = IB
⇒ AM + MB < BI + IA (đpcm).
b) Ba điểm B, I, C không thẳng hàng nên BI < IC + BC (2).
Cộng IA vào hai vế của (2) ta được:
BI + IA < IA + IC + BC
Mà IA + IC = AC
⇒ BI + IA < AC + BC (đpcm).
c) Vì AM + MB < BI + IA (cmt)
BI + IA < AC + BC (cmt)
Nên MA + MB < CA + CB (đpcm).