1)
TH1:AF là đường phân giác trong,
ta có $ \dfrac{FB}{FC}=\dfrac{AB}{AC}$
$ => FB=FC\dfrac{AB}{AC} $ mà $ \vec{FB}$ ngươc chiều $ \vec{FC}$ nền ta có
$ \vec{FB}=-\vec{FC}\dfrac{AB}{AC}$
$ => \vec{AF}= \dfrac{AC\vec{AB}+AB\vec{AC}}{AB+AC}$
$ => AF^2= \dfrac{2(AB.AC)^2-2AB.AC\vec{AB}\vec{AC}}{(AB+AC)^2}$
$ => AF^2=\dfrac{2(AB.AC)^2+AB.AC(AB^2+AC^2-(\vec{AB}-\vec{AC})^2)}{(AB+AC)^2}$
$ => AF^2=\dfrac{2(AB.AC)^2+AB.AC(AB^2+AC^2-BC^2)}{(AB+AC)^2}$
bạn rút gọn hộ mình với.
TH2 AF là phân giác ngoài làm tương tự chú ý$ \vec{FB} $cùng chiều $ \vec{FC} $
2)
ap dụng định lý hàm sin
=>$ M=4R^2(sin^2A+sin^2B+sin^2C) $
vậy ta cần tìm max của $ sin^2A+sin^2B+sin^2C, cho A=B=C $ta được $ sin^2A+sin^2B+sin^2C=\dfrac{9}{4} $
vậy ta sẽ chứng minh $ sin^2A+sin^2B+sin^2C \leq \dfrac{9}{4} $
ta sử dụng tư tưởng dồn biến đối với lượng giác
$ 4(\dfrac{9}{4} - (sin^2A+sin^2B+sin^2C))=9-2(3-cos2A-cos2B-cos2C)$
$ =2(cos2A+cos2B+cos2C)+3 =4cos^2C+4cos(A+B)cos(A-B)+1$
$ =4cos^2C-4cosCcos(A-B)+cos^2(A-B)+sin^2(A+B) =(2cosC-cos(A-B))^2+sin^2C \geq 0 $
=> $ M\leq 9R^2 $
Điền trắc nghiệm tự do là một nghệ thuật, nhưng người điền tự do trắc nghiệm có chọn lọc mới là người nghệ sĩ ^^!