Trong hình học, bất đẳng thức tam giác không chỉ dùng để kiểm tra điều kiện tạo thành tam giác mà còn là công cụ đắc lực để chứng minh các mối quan hệ về độ dài. Bài 9.12 trang 69 yêu cầu chứng minh một tính chất thú vị: Tổng khoảng cách từ một điểm nằm trong tam giác đến hai đỉnh luôn nhỏ hơn tổng hai cạnh tương ứng của tam giác đó.
Cho điểm M nằm bên trong tam giác ABC. Gọi N là giao điểm của đường thẳng AM và cạnh BC (H.9.18).

a) So sánh MB với MN + NB, từ đó suy ra MA + MB < NA + NB.
b) So sánh NA với CA + CN, từ đó suy ra NA + NB < CA + CB.
c) Chứng minh MA + MB < CA + CB.
Kiến thức áp dụng
Bất đẳng thức tam giác: Trong một tam giác, độ dài một cạnh luôn nhỏ hơn tổng độ dài hai cạnh còn lại.
Tính chất cộng đoạn thẳng: Nếu điểm $M$ nằm giữa $A$ và $N$ thì $AM + MN = AN$.
Sơ đồ tư duy giải bài
Để chứng minh $MA + MB < CA + CB$, ta sử dụng một điểm trung gian $N$. Chúng ta sẽ chứng minh qua hai bước đệm:
So sánh tổng khoảng cách từ $M$ với tổng khoảng cách từ $N$.
So sánh tổng khoảng cách từ $N$ với tổng hai cạnh $CA, CB$.
a) Áp dụng bất đẳng thức tam giác vào ∆MNB có:
MB < MN + NB do đó MA + MB < MA + MN + NB.
hay MA + MB < NA + NB.
b) Áp dụng bất đẳng thức tam giác vào ∆NAC có:
NA < CA + CN do đó NA + NB < CA + CN + NB.
hay NA + NB < CA + CB.
c) Vì MA + MB < NA + NB và NA + NB < CA + CB nên
MA + MB < NA + NB < CA + CB.
Do đó MA + MB < CA + CB.
Khi giải bài 9.12 trang 69 Toán 7 Tập 2 Kết nối tri thức các em cần lưu ý:
Điểm mấu chốt: Việc kẻ kéo dài đoạn thẳng $AM$ cắt $BC$ tại $N$ là kỹ thuật quan trọng để tạo ra các tam giác trung gian ($MNB$ và $ANC$).
Vận dụng bất đẳng thức: Luôn xác định đúng tam giác cần xét trước khi viết bất đẳng thức để tránh nhầm lẫn các đỉnh.
Ý nghĩa: Bài toán này chứng minh rằng "đường gấp khúc" nằm bên trong ($MA, MB$) luôn ngắn hơn "đường gấp khúc" bao bên ngoài ($CA, CB$).
• Xem thêm: