Cho tam giác ABC có trọng tâm G và tam giác A’B’C’ có trọng tâm G’. CMR:
a) tam giác ABC và tam giác A’B’C’ có trọng tâm trùng nhau.
b) AA’ + BB’ + CC’= 3 GG’
Từ đó suy ra điều kiện càn và đủ để 2 tam giác có trọng tâm trùng nhau
Cho tam giác ABC có trọng tâm G và tam giác A’B’C’ có trọng tâm G’. CMR: a) tam giác ABC và tam giác A’B’C’ có trọng tâm trùng nhau. b) AA’ +
By Reagan
Đáp án: `vec{AA’} + vec{BB’} + vec{CC’} = 3vec{GG’}`
Giải thích các bước giải:
– Vì `G` là trọng tâm của `ΔABC`
`=> vec{GA} + vec{GB} + vec{GC} = 0`
– Vì `G’` là trọng tâm của `ΔABC`
`=> vec{G’A’} + vec{G’B’} + vec{G’C’} = 0`
– Áp dụng quy tắc 3 điểm, ta có:
`vec{AA’} = vec{AG} + vec{GG’} + vec{G’A’}`
`vec{BB’} = vec{BG} + vec{GG’} + vec{G’B’}`
`vec{CC’} = vec{CG} + vec{GG’} + vec{G’C’}`
`=> vec{AA’} + vec{BB’} + vec{CC’} = vec{AG} + vec{GG’} + vec{G’A’} + vec{BG} + vec{GG’} + vec{G’B’} + vec{CG} + vec{GG’} + vec{G’C’}`
`=> vec{AA’} + vec{BB’} + vec{CC’} = (vec{AG} + vec{BG} + vec{CG}) + 3vec{GG’} + (vec{G’A’} + vec{G’B’} + vec{G’C’}`
`=> vec{AA’} + vec{BB’} + vec{CC’} = vec{0} + 3vec{GG’} + vec{0}`
`=> vec{AA’} + vec{BB’} + vec{CC’} = 3vec{GG’}`
b) Do G là trọng tâm tam giác ABC và G’ là trọng tâm tam giác A’B’C’ nên ta có
$\begin{cases}
\vec{GA} + \vec{GB} + \vec{GC} = \vec{0}\\
\vec{G’A’} + \vec{G’B’} + \vec{G’C’} = \vec{0}
\end{cases}$
Khi đó, ta có
\begin{align*}
VT = \vec{AA’} + \vec{BB’} + \vec{CC’} = &\vec{AG} + \vec{GG’} + \vec{G’A’} \\
&+ \vec{BG} + \vec{GG’} + \vec{G’B’}\\
&+ \vec{CG} + \vec{GG’} + \vec{G’C’}\\
=& -(\vec{GA} + \vec{GB} + \vec{GC})\\
&+ (\vec{G’A’} + \vec{G’B’} + \vec{G’C’})\\
&+ 3\vec{GG’}\\
=& -\vec{0} + \vec{0} + 3 \vec{GG’} = 3 \vec{GG’} = VP
\end{align*}
Giả sử trọng tâm tam giác ABC và trọng tâm tam giác A’B’C’ trùng nhau, khi đó ta có đẳng thức
$\vec{AA’} + \vec{BB’} + \vec{CC’} = \vec{0}$
Ngược lại, nếu ta có đẳng thức
$\vec{AA’} + \vec{BB’} + \vec{CC’} = \vec{0}$
thì hai tam giác ABC và tam giác A’B’C’ có cùng trọng tâm.
Vậy để 2 tam giác có trọng tâm trùng nhau thì điều kiện cần và đủ là
$\vec{AA’} + \vec{BB’} + \vec{CC’} = \vec{0}$