Bài toán
Cho tam giác $ABC$ vuông tại $A$, phân giác $AD$. Hạ $DI$ vuông góc với $AC$. Khi đó ta có:
$$\frac{1}{AI} = \frac{1}{AB} + \frac{1}{AC} = \frac{\sqrt{2}}{AD}.$$
image
$DI \parallel AB$ (cùng vuông với $AC$), áp dụng định lý Ta-lét và tính chất đường phân giác:
$$\frac{CI}{AI} = \frac{CD}{BD} = \frac{AC}{AB} \Rightarrow \frac{CI + AI}{AI} = \frac{AB + AC}{AB} \Rightarrow \frac{AC}{AI} = \frac{AB + AC}{AB}$$
$$\Rightarrow AI = \frac{AC \cdot AB}{AC + AB} \Rightarrow \frac{1}{AI} = \frac{1}{AB} + \frac{1}{AC} \ (1).$$