MỘT SỐ TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA HÌNH HỌC SƠ CẤP 1 Tính chất 1: Tam giác ABC nội tiếp đường tròn O, H là trực tâm.. Điểm H' là giao điểm của AH với đường tròn OÞ H' đối xứng với H qua BC... 4
Trang 1MỘT SỐ TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA HÌNH HỌC SƠ CẤP 1) Tính chất 1: Tam giác ABC nội tiếp đường tròn (O), H là trực tâm Điểm H' là giao điểm
của AH với đường tròn (O)Þ H' đối xứng với H qua BC.
Hướng dẫn chứng minh:
+ Ta có: A1 =C1 (cùng phụ với ABC )
+ Ta có:
' 2
sdBH
'
HCH
Þ D cân tại CÞ BC là trung trực của đoạn
HH'Þ H' đối xứng với H qua BC
2 1
1
H
H'
C B
A
O
2) Tính chất 2: Tam giác ABC nội tiếp đường tròn (O), H là trực tâm, kẻ đường kính AA', M
là trung điểm BCÞAH =2OM
Hướng dẫn chứng minh:
+ Ta có: ABA =' 900 (góc nội tiếp chắn nữa đường
tròn tâm O)ÞBA^BA'
+ Mặt khác: BA ^CH ®BA CH' (1)
+ Chứng minh tương tự ta cũng cóCA'BH (2)
+ Từ (1), (2)ÞBHCA' là hình bình hành, mà M là
trung điểm BCÞ M là trung điểm A'HÞ OM là
đường trung bình của DAA H' ÞAH =2OM
M H
A'
C B
A
O
3) Tính chất 3: Tam giác ABC nội tiếp đường tròn (O), BH và CK là hai đường cao của
ABC
D ÞAO ^KH
Hướng dẫn chứng minh:
+ Kẻ tiếp tuyến
2
sdAC
+ Mà ABC = AHK (do KHCB nội tiếp)
Þ = , mà hai góc này ở vị trí so le
trongÞAx HK Lại có Ax ^AO (do Ax là tiếp
x
H A
O
Trang 24) Tính chất 4: Tam giác ABC nội tiếp đường tròn (O), H là trực tâm, gọi I là tâm đường tròn
ngoại tiếp DHBC Þ O và I đối xứng nhau qua BC
Hướng dẫn chứng minh:
+ Gọi H' là giao điểm của AH với đường tròn
(O)Þ tứ giác ACH'B nội tiếp đường tròn (O)Þ O
đồng thời là tâm đường tròn ngoại tiếp DBH C'
+ Mặt khác H và H' đối xứng nhau qua BC (tính chất
1)Þ DHBC đối xứng với DH BC' qua BC, mà O,
I lần lượt là tâm đường tròn ngoại tiếp DH BC' và
HBC
D Þ I, O đối xứng nhau qua BC
I
H
H'
C B
A
O
5) Tính chất 5: (Đường thẳng Ơ-le) Tam giác ABC, gói H, G, O lần lượt là trực tâm, trọng
tâm và tâm đường tròn ngoại tiếp DABC Þ OH =OA OB++OC vàOH = 3OG
Hướng dẫn chứng minh:
+ Ta chứng minh được AH =2OM
Ta có:
2
OA OB++OC =OA+ OM =OA +AH =OH
+ Do G là trọng tâm DABC
(Ba điểm O, H, G thẳng hàng)
M G H
A'
C B
A
O
6) Tính chất 6: Tam giác ABC nội tiếp đường tròn (O) Gọi D, E theo thứ tự là chân đường
Trang 3+ Ta có D là trung điểm HH' (tính chất 1), M là trung
điểm HA' (do HCA'B là hình bình hành - tính chất
2) Theo phép vị tự ta có:
( )
( )
1
;
2
'
:
'
H
V
÷
ç ÷
ç ÷
ç ÷÷
ç
ìï =
ïïí
ïïî .
+ Ta có 2 điểm A', H' thuộc đường tròn ngoại tiếp
ABC
D Þ 2 điểm M, D thuộc đường tròn (C') là ảnh
của đường tròn (C) tâm O, qua phép vị tự 1
; 2
H
V
÷
ç ÷
ç ÷
ç ÷÷
ç
(1)
+ Chứng minh tương tự, ta có N, E thuộc đường tròn
(C') là ảnh của đường tròn (C) tâm O, qua phép vị tự
1
;
2
H
V
÷
ç ÷
ç ÷
ç ÷÷
ç
(2)
+ Từ (1), (2)Þ DMEN nội tiếp (C')
H
A' H'
D
E N
O A
B
7) Tính chất 7: Tam giác ABC, gọi O và I lần lượt là tâm đường tròn ngoại tiếp, tâm đường
tròn nội tiếp DABC , AI cắt đường tròn (O) tại DÞDB =DI =DC
Hướng dẫn chứng minh:
+ Ta có: I1 =A1+B1 (do I là góc ngoài1 DABI )
+ Mà B1 = B2 (do BI là phân giác DABC),
1 2
A =A (do AI là phân giác DABC ), mà
2 3 2
sdBC
1 2 3
Þ = + = Þ D cân tại
DÞDI =DB (1)
+ Ta có: A1 =A2 ÞBD =DC ÞBD =DC (2)
+ Từ (1), (2)ÞDB =DI =DC
Suy ra: B, I, C cùng thuộc đường tròn tâm D, bán
kính ID.
3 2
1 1
2 1
D
I
B
A
C O
8) Tính chất 8: Tam giác ABC, gọi D, E, F là chân các đường vuông góc kẻ từ A, B, C của
ABC
D Gọi H là trực tâm DABC Þ H là tâm đường tròn nội tiếp DDEF
Hướng dẫn chứng minh:
Trang 4+ Ta có tứ giác BDHF nội tiếpÞB1 =D1 (1)
+ Tứ giác ECDH nội tiếpÞC1 =D2 (2)
+ Mà B1 =C1 (cùng phụ với BAC ) (3)
Từ (1), (2), (3)ÞD1 =D2 ÞDH là phân
giác của DDEF (*)
+ Chứng minh tương tự ta có EH, FH là các
tia phân giác của DDEF (**)
+ Từ (*), (**)Þ H là tâm đường tròn nội tiếp
DEF
2 1 1
1 H
F
E A
B
9) Tính chất 9: Tam giác ABC nội tiếp đường tròn (O) Gọi D, E là giao điểm của đường tròn
(O) với các đường cao qua A và CÞ OB là trung trực của ED
Hướng dẫn chứng minh:
+ Ta có
1 1
C =A (cùng phụ với ABC )ÞE1 =D1
EBD
Þ D cân tại BÞBE =BD (1)
+ Ta có: OE =OD (bán kính đường tròn (O)) (2)
Từ (1), (2)Þ OB là trung trực của ED
1 D
E
O
1 A
B
C 1
10) Tính chất 10: Tam giác ABCcân nội tiếp đường tròn tâm I, G là trọng tâm DABC Gọi D
là trung điểm AB, E là trọng tâm DADC Þ I là trực tâm DDEG
Hướng dẫn chứng minh:
+ Gọi F, H, K lần lượt là các trung điểm BC, AC,
ADÞ E = DH ÇCK.
+ Do G là trọng tâm DABC ÞG =FA CDÇ
+ Ta có: 2
3
GE AB
üïï
K
E I D
A
Trang 511) Tính chất 11: Trong một hình thang cân có hai đường chéo vuông góc, độ dài đường cao
bằng độ dài đường trung bình của hình thang đó
Hướng dẫn chứng minh:
+ Ta có: MN =NI +IM
+ Do ABCD là hình thang cân, AC ^BDtại
IÞDAIB,DDIC vuông cânÞIN, IM là các đường
cao tương ứng đồng thời là trung tuyến
;
2
12) Tính chất 12: Gọi M, N lần lượt là các trung điểm của các cạnh AB, BC của hình vuông
ABCDÞAN ^DM
Hướng dẫn chứng minh:
+ Ta có DABN = DDAM ÞA1 =D1
+ Mà 0 0
AHM
Þ D vuông tại HÞAN ^DM.
13) Tính chất 13: Cho hình chữ nhật ABCD có AB =2AD, M là một điểm nằm trên cạnh AB sao cho AB = 4AM ÞDM ^AC.
Hướng dẫn chứng minh:
+ Ta có: 0
+ Mà
+ Thay vào (1) 0
Þ + = Þ D vuông tại HÞAC ^DM
14) Tính chất 14: Cho tam giác ABC vuông tại A, đường cao AH Gọi P, Q lần lượt là trung
điểm của các đoạn thẳng BH, AHÞAP ^CQ
Hướng dẫn chứng minh:
+ Ta có: PQ là đường trung bình của
D Þ , mà AB ^AC ÞPQ ^AC
ÞQ là trực tâm DAPC ÞAP ^CQ