Tuyển Chọn Bài Toán Bất Đẳng Thức Và Cực Trị Hình Học Lớp 9

Tài liệu dài 102 trang, chọn lọc các bài toán bất đẳng thức và cực trị hình học hay và khó, có đáp án và lời giải chi tiết. Tài liệu hỗ trợ học sinh lớp 9 ôn tập thi vào lớp 10 môn Toán và ôn thi học sinh giỏi môn Toán bậc THCS.

Nội dung tài liệu:

I. MỘT SỐ KIẾN THỨC CẦN NHỚ

1. Liên hệ giữa cạnh và góc trong tam giác.

Định lí 1: Cho tam giác ABC. Nếu $\widehat{ABC} > \widehat{ACB}$ thì AC > AB và ngược lại.
Định lí 2: Cho hai tam giác ABC và MNP có AB = MN và AC = MP. Khi đó ta có bất đẳng thức $\widehat{BAC} > \widehat{NMP}$ <=> BC > NP.
Định lí 3: Trong tam giác ABC ta có...
Định lí 4: Với mọi tam giác ABC ta luôn có...
Hệ quả: Cho n điểm $A_1, A_2, A_3,..., A_n$. Khi đó ta luôn có... Dấu bằng xảy ra <=> n điểm $A_1, A_2, A_3,..., A_n$ thẳng hàng và sắp xếp theo thứ tự đó.
Định lí 5: Cho tam giác ABC và M là trung điểm của BC. Khi đó ta có...

2. Quan hệ giữa đường xiên, đường vuông góc và hình chiếu của đường xiên.

Định lí 1: Trong các đường xiên và đường vuông góc kẻ từ một điểm ở ngoài một đường thẳng đến đường thẳng đó thì đường vuông góc là đường ngắn nhất.
Định lí 2: Trong hai đường xiên kẻ từ một điểm nằm ngoài một đường thẳng đến đường thẳng đó: Đường xiên nào có hình chiếu lớn hơn thì lớn hơn. Đường xiên nào lớn hơn thì có hình chiếu lớn hơn. Nếu hai đường xiên bằng nhau thì hai hình chiếu bằng nhau, và ngược lại, nếu hai hình chiếu bằng nhau thì hai đường xiên bằng nhau.

3. Các bất đẳng thức trong đường tròn.

Định lí 1: Trong một đường tròn thì đường kính là dây lớn nhất.
Định lí 2: Trong một đường tròn: Hai dây bằng nhau thì cách đều tâm và ngược lại. Dây nào lớn hơn thì dây đó gần tâm hơn và ngược lại.
Định lí 3: Bán kính của hai đường tròn là R, r, còn khoảng cách giữa tâm của chúng là d. Điều kiện cần và đủ để hai đường tròn đó cắt nhau là R - r < d < R + r.
Định lí 4: Cho đường tròn (O; R) và một điểm M bất kì nằm trong đường tròn. Khi đó ta có R - d ≤ MN ≤ R + d. Với N là điểm bất kì trên đường tròn và d là khoảng cách từ M tới tâm đường tròn.
Định lí 5: Cho đường tròn (O; R) và một điểm M bất kì ngoài đường tròn. Khi đó ta có d - R ≤ MN ≤ d + R. Với N là điểm bất kì trên đường tròn và d là khoảng cách từ M tới tâm đường tròn.

4. Các bất đẳng thức về diện tích.

Định lí 1: Với mọi tam giác ABC ta luôn có $S_{ABC} ≤ \frac{1}{2}AB.AC$, dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi tam giác ABC vuông tại A.
Định lí 2: Với mọi tứ giác ABCD ta luôn có $S_{ABCD} ≤ \frac{1}{2}AC.BD$, dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi AC vuông góc với BD.
Định lí 3: Với mọi tứ giác ABCD ta luôn có $S_{ABCD} ≤ \frac{1}{2}(AB.BC + AD.DC)$, dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi $\widehat{B} + \widehat{D} = 90°$.

5. Một số bất đẳng thức đại số thường dùng.

Với x, y là các số thực dương, ta luôn có $x^2 + y^2 ≥ 2xy$ <=> $(x - y)^2 ≥ 0$ <=> $2(x^2 + y^2) ≥ (x + y)^2$, dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi x = y.
Với x, y, z là các số thực dương, ta luôn có...
Bất đẳng thức Cauchy: Với x, y, z là các số thực dương, ta luôn có...
Bất đẳng thức Bunhiacopxki: Với a, b, c và x, y, z là các số thực, ta luôn có...

II. CÁC VÍ DỤ MINH HỌA

III. BÀI TẬP TỰ LUYỆN

IV. HƯỚNG DẪN GIẢI