Cho ∆ABC có ba đường cao AD, BE, CF. Cm4(AD^2+BE^2+CF^2)≤(AB+BC+AC)^2
Vẽ tia Cx vuông với CF tại C, I đối xứng với A qua CF, DA cắt CC' tại K.
Tam giác ACI có CK vừa là đường cao và trung tuyến nên AC = CI.
Ta thấy: AKCF là hình chữ nhật nên CF = AK = [tex]\frac{1}{2}AD[/tex]
3 điểm B, C, I có [tex]BI\leq BC+CI[/tex]
Áp dụng định lý Py-ta-go cho tam giác ABI vuông ta có:
[tex]AB^2+AI^2=BI^2\Rightarrow AB+(2CF)^2\leq (BC+CI)^2\Rightarrow 4CF^2=(BC+AC)^2-AB^2[/tex]
Tương tự ta có [tex]4AD^2\leq (AB+AC)^2-BC^2;4BE^2\leq (AB+BC)^2-AC^2[/tex]
Cộng vế theo vế ta có:[tex]4(AD^2+BE^2+CF^2)\leq (AB+BC)^2+(BC+CA)^2+(CA+AB)^2-AB^2-BC^2-CA^2=AB^2+BC^2+CA^2+2AB.BC+2BC.CA+2CA.AB=(AB+BC+CA)^2[/tex]