Hai gương phẳng giống nhau AB và AC được đặt hợp với nhau một góc 60o
Vẽ hình:
a) S1 là ảnh của S qua gương AB => S1 đối xứng với S qua AB
S2 là ảnh của S1 qua gương AC => S2 đối xứng với S 1 qua AC
Ta nối S2 với S cắt AC tại J, nối J với S1 cắt AB tại I
=> SI, IJ, JS là ba đoạn của tia sáng cần dựng.
b) Dựng hai phỏp tuyến tại I và J cắt nhau tai O
Góc tạo bởi tia phản xạ JK và tia tới SI là ∠ ISK
Theo tính chất góc ngoài tam giác ta có
ISK^=I^+J^=2I^2+2J^2=2(1800−IO^J)=2.BA^C=1200
c) Tổng độ dài ba đoạn:
SI + IJ + JS = S1I + IJ + JS = S1J + JS = S2J + JS = S2S
(Đối xứng trục)
Vậy SI + IJ + JS = S2S
Ta có:
∠ S1AS = 2 ∠ S1AB (1)
∠ S1AS2 = 2 ∠ S1AC (2)
Lấy (2) – (1):
∠ S1AS2 - ∠ S1AS = 2(∠ S1AC - ∠ S1AB)
ð ∠ SAS2 = 2 ∠BAC
ð ∠SAS2 = 1200
Xét tam giác cân SAS2 tại A, có ∠A = 1200
ð ∠ ASH =∠ AS2H = 300 với đường cao AH, ta có: SS2 = 2SH
Xét tam giác vuông SAH taị H có ∠ ASH = 300 ta có: AH = AS/2
Trong tam giác vuông SAH tại H.
Theo định lí pitago ta tính được SH=SA.32
nên SS2 = 2SH = 2.SA.32 = SA3
=> SS2 nhỏ nhất ó SA nhỏ nhất ó AS là đường cao của tam giác đều ABC
ó S là trung điểm của BC.