Cho tam giác đều $ABC$ cạnh bằng $a$ , các đường cao là $BM$ và $CN$ . Gọi $D$ là trung điểm cạnh $BC$ .
Gọi $G$ là giao điểm của $BM$ và $CN$ . Xác định vị trí tương đối của điểm $G$ và điểm $A$ với đường tròn tìm được ở ý trước.
Từ câu trước ta xác định vị trí tương đối của điểm $G$ với đường tròn tâm $D$ bán kính $\dfrac{{BC}}{2}$.
Gọi cạnh của tam giác đều $ABC$ là $a$.$\left( {a > 0} \right)$
Ta có $G$ là trực tâm $\Delta ABC$ nên $G$ cũng là trọng tâm $\Delta ABC$ suy ra $GD = \dfrac{1}{3}AG$.
$D$ là trung điểm $BC \Rightarrow AD \bot BD$; $DC = \dfrac{{BC}}{2} = \dfrac{a}{2}$
Theo định lý Pytago cho tam giác vuông $ADC$ ta có $AD = \sqrt {A{C^2} - D{C^2}} = \dfrac{{a\sqrt 3 }}{2}$$ \Rightarrow GD = \dfrac{1}{3}.\dfrac{{a\sqrt 3 }}{2} = \dfrac{{a\sqrt 3 }}{6}$
Nhận thấy $GD = \dfrac{{a\sqrt 3 }}{6} < \dfrac{a}{2} = \dfrac{{BC}}{2}$ nên điểm $G$ nằm trong đường tròn tâm $D$ bán kính $\dfrac{{BC}}{2}$.
Và $AD = \dfrac{{a\sqrt 3 }}{2} > \dfrac{a}{2} = \dfrac{{BC}}{2}$ nên điểm $A$ nằm ngoài đường tròn tâm $D$ bán kính $\dfrac{{BC}}{2}$.
