Bài 3 trang 45 SGK Hình học 10

Cho nửa đường tròn tâm \(O\) có  đường kính \(AB = 2R\). Gọi \(M\) và \(N\) là hai điểm thuộc nửa đường tròn sao cho hai dây cung \(AM\) và \(BN\) cắt nhau tại \(I\).

LG a

Chứng minh \(\overrightarrow {AI} .\overrightarrow {AM}  = \overrightarrow {AI} .\overrightarrow {AB}\) và \(\overrightarrow {BI} .\overrightarrow {BN}  = \overrightarrow {BI} .\overrightarrow {BA}\);

Phương pháp giải:

Sửa dụng quy tắc ba điểm, xen điểm thích hợp và chú ý: \[\overrightarrow a  \bot \overrightarrow b  \Leftrightarrow \overrightarrow a .\overrightarrow b  = 0\]

Lời giải chi tiết:

Ta có :  \(\left( {\overrightarrow {AI} .\overrightarrow {AB} } \right) = \overrightarrow {AI} \left( {\overrightarrow {AM}  + \overrightarrow {MB} } \right) \)\(= \overrightarrow {AI} .\overrightarrow {AM}  + \overrightarrow {AI} .\overrightarrow {MB} \)

Mặt khác: \(\overrightarrow {AI}  \bot \overrightarrow {MB} \) nên \(\overrightarrow {AI} .\overrightarrow {MB}  = 0\) 

Từ đó: \(\overrightarrow {AI} .\overrightarrow {AM}  = \overrightarrow {AI} .\overrightarrow {AB} \)

Ta có: \(\overrightarrow {BI} .\overrightarrow {BA}  = \overrightarrow {BI} \left( {\overrightarrow {BN}  + \overrightarrow {NA} } \right) \)\(= \overrightarrow {BI} .\overrightarrow {BN}  + \overrightarrow {BI} .\overrightarrow {NA} \)

Mặt khác: \(\overrightarrow {BI}  \bot \overrightarrow {NA} \) nên \(\overrightarrow {BI} .\overrightarrow {NA}  = 0\)  

Từ đó: \(\overrightarrow {BI} .\overrightarrow {BN}  = \overrightarrow {BI} .\overrightarrow {BA} \)

LG b

 Hãy dùng câu a) để tính \(\overrightarrow {AI} .\overrightarrow {AM}  + \overrightarrow {BI} .\overrightarrow {BN}\) theo \(R.\)

Phương pháp giải:

Sử dụng kết quả câu a suy ra đáp án, chú ý \[\overrightarrow a .\overrightarrow a  = {\left| {\overrightarrow a } \right|^2}\]

Lời giải chi tiết:

\(\eqalign{& \overrightarrow {AI} .\overrightarrow {AM} + \overrightarrow {BI} .\overrightarrow {BN}\cr& = \overrightarrow {AI} .\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {BI} .\overrightarrow {BA} \cr & = \overrightarrow {AI} .\overrightarrow {AB} - \overrightarrow {BI} .\overrightarrow {AB} \cr&= \overrightarrow {AB} \left( {\overrightarrow {AI} - \overrightarrow {BI} } \right) \cr & = \overrightarrow {AB} .\overrightarrow {AB} = {\overrightarrow {AB} ^2} = 4{{\rm{R}}^2} \cr} \)