Cho tam giác ABC có trực tâm H. Gọi M là trung điểm BC. Biết \(M H^{2}+M A^{2}=A H^{2}+k B C^{2}\). Giá trị của k là:
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTrước tiên ta có
\(\begin{aligned} 4 . \overrightarrow{M A} \cdot \overrightarrow{M H} &=4 \overrightarrow{A M} \cdot \overrightarrow{H M}=(\overrightarrow{A B}+\overrightarrow{A C})(\overrightarrow{H B}+\overrightarrow{H C}) \\ &=\overrightarrow{A B} \cdot \overrightarrow{H B}+\overrightarrow{A B} \cdot \overrightarrow{H C}+\overrightarrow{A C} \cdot \overrightarrow{H B}+\overrightarrow{A C} \cdot \overrightarrow{H C} \\ &=\overrightarrow{A H} \cdot \overrightarrow{H B}+\overrightarrow{A C} \cdot \overrightarrow{H C} \\ &=\overrightarrow{A B}(\overrightarrow{H C}+\overrightarrow{C B})+\overrightarrow{A C}(\overrightarrow{H B}+\overrightarrow{B C}) \\ &=\overrightarrow{A B} \cdot \overrightarrow{C B}+\overrightarrow{A C} \cdot \overrightarrow{B C}=\overrightarrow{C B}(\overrightarrow{A B}-\overrightarrow{A C})=C B^{2} . \end{aligned}\)
\(\Rightarrow \overrightarrow{M H} \cdot \overrightarrow{M A}=\frac{1}{4} B C^{2}\)
Khi đó
\(\begin{aligned} A H^{2} &=(\overrightarrow{M H}-\overrightarrow{M A})^{2} \\ &=M H^{2}+M A^{2}-2 \overrightarrow{M A} \cdot \overrightarrow{M H} \\ &=M H^{2}+M A^{2}-2 \cdot \frac{1}{4} B C^{2} \end{aligned}\)
\(\text { Do đó } M H^{2}+M A^{2}=A H^{2}+\frac{1}{2} B C^{2}\)