Giải bài tập 6.27 trang 19 SBT toán 10 tập 2 kết nối
6.27. Cho a, b, c là độ dài ba cạnh của một tam giác. Chứng minh rằng:
$b^{2}x^{2} – (b^{2} + c^{2} – a^{2})x + c^{2} > 0, ∀x ∈ ℝ.$
Vì a, b, c là độ dài ba cạnh của một tam giác nên a, b, c > 0.
Coi $f(x) = b^{2}x^{2} – (b^{2} + c^{2} – a^{2})x + c^{2}$ là một tam thức bậc hai ẩn x dạng $f(x) = Ax^{2} + Bx + C.$
Xét phương trình bậc hai $b^{2}x^{2} – (b^{2} + c^{2} – a^{2})x + c^{2} = 0$ có:
$A = b^{2} > 0$ (vì b là độ dài cạnh của tam giác)
$∆ = B^{2} – 4AC = [– (b^{2} + c^{2} – a^{2})]^{2} – 4.b^{2}.c^{2}$
$= (b^{2} + c^{2} – a^{2})^{2} – (2bc)^{2}$
$= (b^{2} + c^{2} – a^{2} – 2bc)(b^{2} + c^{2} – a^{2} + 2bc)$
$= [(b – c)^{2} – a^{2}][(b + c)^{2} – a^{2}]$
= (b – c – a)(b – c + a)(b + c – a)(b + c + a)
Vì a, b, c là ba cạnh của tam giác nên ta có:
a + b – c > 0
b + c – a > 0
b + c + a > 0
b – c – a = b – (c + a) < 0
Do đó ∆ < 0.
Vậy $b^{2}x^{2} – (b^{2} + c^{2} – a^{2})x + c^{2} > 0, ∀x ∈ ℝ $(điều cần phải chứng minh).
Bình luận