a) Tính AC và AE.. c) Trên tia đối của tia DA lấy điểm L sao cho D là trung điểm của AL.. Cho tam giác ABC có hai đường trung tuyến AD, BE cắt nhau tại G. Trên tia đối của tia DG lấy điể[r]
Trang 1Bài 1 TÍNH CHẤT BA ĐƯỜNG TRUNG TUYẾN CỦA TAM
GIÁC
I TÓM TẮT LÝ THUYẾT
1- Đường trung tuyến của tam giác
• Đoạn thẳng AM nối đỉnh A của tam giác ABC với trung điểm M
của cạnh BC gọi là đường trung tuyến của tam giác ABC
• Mỗi tam giác có ba đường trung tuyến.
2 Tính chất ba đường trung tuyến của tam giác
Ba đường trung tuyến của một tam giác cùng đi qua một điểm
Điểm đó gọi là trọng tâm của tam giác đó, điểm đó cách mỗi đỉnh
một khoảng bằng
2
3 độ dài đường trung tuyến đi qua đỉnh ấy.
+ Nếu G là trọng tâm của tam giác ABC thì
2 3
AD BE CF
Bài 1 Cho tam giác ABC có AB=AC=5 cm và BC=6 cm D là trung điểm
của BC.
a) Tam giác ABD là tam giác gì? Tính AD.
b) Trung tuyến BE cắt AD tại G Tính AG.
Giải.
a) Dễ dàng chứng minh ABD = ACD (c.c.c) Suy ra ADB ADC
Mà ADB ADC 180o ADB ADC 90o,
hay ABD là tam giác vuông tại D
+ Áp dụng định lí Pi-ta-go vào trong tam giác ADB vuông tại D
Với AB=5 cm, BD=3 cm
Có AD2 + BD2 = AB2 => AD2 = AB2 - BD2 => AD2 =52 – 32 => AD = 4 cm b)Trong tam giác ABC có các đường trung tuyến AD và BE cắt nhau tại G nên G là trọng tâm của tam giác ABC.
Áp dụng tính chất của trọng tâm ta có
.4
cm
Bài 2 Cho tam giác ABC vuông tại A có AB=8 cm, BC= 10 cm Trung
tuyến AD cắt trung tuyến BE ở G.
a) Tính AC và AE b) Tính BE và BG c) Tính AD.
Trang 2d) Kéo dài CG cắt AB tại K Tính CK.
Giải
a) Áp dụng định lí Pi-ta-go vào tam giác ABC vuông tại A
Có AB2 + AC2 =BC2 => AC2 =BC2 - AB2 => AC2 =102 – 82=36=> AC = 6 cm
+ Do E là trung điểm của AC nên
6 3
2 2
AC
AE EC
cm
b) Áp dụng định lí Pi-ta-go vào tam giác ABE vuông tại A, AB=8 cm, AE=3 cm
Có AB2 + AE2 =BE2 => BE2 =82 + 32=73=>BE = 73cm.
+ Do G là trọng tâm của tam giác ABC nên
2 2 73
BG BE
cm
c) Trên tia đối của tia DA lấy điểm L sao cho D là trung điểm của AL
Xét ADB và LDC có
AD=LD (D là trung điểm của AL)
ADB CDL (đối đỉnh)
DB=DC (D là trung điểm của BC)
Suy ra ADB =LDC (c.g.c) => ABD LCD (góc tương ứng) và AB=CL(cạnh tương ứng)
Mà ABD LCD , là hai góc so le trong nên CL // AB CL AC(từ song song đến vuông góc)
Xét hai tam giác vuông ABC và CLA có : AB=CL (cmt); AC chung
Suy ra ABC = CLA (cgv-cgv) => AL=BC (cạnh tương ứng)
2 2
cm
Chú ý: Trung tuyến ứng với cạnh huyền (của tam giác vuông) thì có độ dài bằng
nửa độ dài cạnh huyền.
d) Do G là trọng tâm của tam giác ABC nên K là trung điểm của AB =>
8 4
2 2
AB
AK KB
cm
Áp dụng định lí Pi-ta-go vào tam giác vuông AKC vuông tại A, có AK=4 cm, AC=6 cm
Ta tính được CK = 52cm.
Trang 3Bài 3 Cho tam giác ABC có hai đường trung tuyến AD, BE cắt nhau tại G Trên
tia đối của tia DG lấy điểm M sao cho D là trung điểm của đoạn thẳng MG Trên tia đối của tia EG lấy điểm N sao cho E là trung điểm GN Chứng minh:
a) GN = GB, GM = GA; b) AN = MB và AN // MB
Giải.
a) Do G là trọng tâm tam giác ABC nên theo tính chất trọng tâm thì
2
AG AD DG AD AG GD
Do D là trung điểm của GM nên GM=2GD Suy ra AG=GM (=2GD)
Tương tự ta chứng minh được GN=GB
b) Xét AGN và MGB có: AG=GM (cmt); AGN MGB (đối đỉnh); GN=GB (cmt)
Suy ra AGN =MGB (c.g.c) => GAN GMB (góc tương ứng) và AN=MB (cạnh tương ứng) Mà GAN GMB , là hai góc so le trong nên AN // BM.
Bài 4 Cho ABC Trên tia đối của tia AB lấy điểm D sao cho AD = AB Lấy G
thuộc cạnh AC sao cho AG =
1
3AC Tia DG cắt BC tại E Qua E vẽ đường thẳng song song với BD, qua D vẽ đường thẳng song song với BC, hai đường thẳng này cắt nhau tại F Gọi M là giao điểm của EF và CD Chứng minh:
a) G là trọng tâm BCD; b) BED = FDE, từ đó suy ra EC
= DF;
c) DMF = CME; d) B, G, M thẳng hàng
Giải.
a) Vì AD = AB nên A là trung điểm BD => CA là đường trung tuyến của BCD
Mà AG =
1
3AC => G là trọng tâm BCD
b) Ta có : BD || EF => BDE DEF
và DE || BC => BED EDF và ED là cạnh chung
=>BED = FDE (g.c g) => BE = DF (hai cạnh tương ứng) (1)
Mặt khác do G là trọng tâm BCD nên E là trung điểm BC
=> BE = EC (2) Từ (1) và (2) suy ra EC = DF
c) DMF = CME (g.c.g)
Trang 4d) Do DMF = CME => MD = MC => M là trung điểm DC => BM là trung tuyến của BCD
=> G BM => B, G, M thẳng hàng
Bài 5 Cho ABC vuông tại A, AB = 6 cm, AC = 8 cm
a) Tính BC
b) Đường thẳng đi qua trung điểm I của BC và vuông góc với BC cắt AC tại D
Chứng minh CBD DCB
c) Trên tia đối của tia DB lấy điểm E sao cho DE = DC Chứng minh BCE vuông
Giải
a) BC = 10 cm
b) BDI = CDI (hai cạnh góc vuông)=> CBD DCB
c) Ta có
BCD cân tại D => CBD DCB
CDE cân tại D => CED DCE
Trong tam giác BCE có
180o 180o 180o 90o
ECB CBE CEB ECB BCB DCE ECB ECB ECB
Vậy tam giác BCE vuông tại C
-Bài 2 TÍNH CHẤT TIA PHÂN GIÁC CỦA MỘT GÓC
I TÓM TẮT LÝ THUYẾT
1 Định lí thuận
Điểm nằm trên tia phân giác của một góc thì cách đều hai
cạnh của góc đó
2 Định lí đảo
Điểm nằm bên trong một góc và cách đều hai cạnh của góc thì nằm trên tia phân giác của góc đó
II BÀI TẬP
Bài 1 Tam giác ABC đều cạnh 10 cm có phân giác AD.
a) Tính độ dài BD và AD
b) Đường trung tuyến CE của tam giác ABC cắt AD ở I Tính DI
Trang 5c) Kéo dài BI cắt AC ở F Tính AF, EC.
Giải.
a) Ta dễ chứng minh BAD =CAD (c.g.c)
Suy ra BD=DC=> D là trung điểm của BC
BD =
1
2BC = 5 cm.
+ Vì BAD =CAD nên BAD CAD (góc tương ứng bằng nhau)
Và BAD CAD 180o BAD CAD 90o suy ra BAD vuông tại D
Áp dụng định lí Pi-ta-go vào BAD vuông tại D, ta tính được AD= 75cm.
b) Ta có AD và CE là các đường trung tuyến của tam giác ABC, khi đó I là trọng tâm của ABC
Áp dụng tính chất đường trung tuyến ta có DI =
1
3AD =
75
3 cm.
c) Ta có F là trung điểm của AC Do tam giác ABC đều nên AF=FC=5 cm và EC=AD= 75cm.
Bài 2 Cho ABC vuông tại A có AB = 3cm, AC = 6cm Gọi E là trung điểm AC, tia phân giác của A cắt BC tại D.
c) Gọi H, K lần lượt là hình chiếu của D trên AB, AC Chứng minh điểm D cách đều
AB và AC
Giải
a) Áp dụng Định lí Pytago trong tam giác vuông ABC
tính được BC= 45 cm.
Vì E là trung điểm AC nên
AE =
1
2AC = 3 cm => AE = AB
Trang 6=> BAD =EAD (c.g.c).
c) Do DH AB nên DH là khoảng cách từ D đến AB
Tương tự DK là khoảng cách từ D đến AC
Suy ra DH = DK (Tính chất đường phân giác)
Bài 3 Cho tam giác ABC vuông tại A Từ một điểm K bất kì trên cạnh BC, vẽ KH
AC (HAC) Trên tia đối của tia HK lấy điểm I sao cho HI = HK Chứng minh:
a) Chứng minh AB //HK; b) Chứng minh KAH IAH ; c) Chứng minh AKI cân
Giải.
a) Ta có: AB AC, KH AC
=> AB // KH
b) AHK = AHI (cgv-cgv) (Cạnh AH chung, HI=HK (gt))
=> KAH IAH (góc tương ứng bằng nhau)
c) AKI có AH vừa là đường trung tuyến, vừa là đường phân
giác nên AKI cân tại A
Bài 4 Cho tam giác ABC cân tại A có AD là đường phân giác.
a) Chứng minh ABD ACD
b) Gọi G là trọng tâm của tam giác ABC Chứng minh ba điểm A; D; G thẳng
hàng
c) Tính DG biết AB = 13cm ; BC = 10cm
Giải
G
B
Xét ABD và ACD có :
AD cạnh chung
BAD CAD
AB = AC vì ABCcân tại A
b)Chứng minh ba điểm A; D; G thẳng
Vậy A; D; G thẳng hàng
c)Tính DG
Trang 7 BC ABD ACD ADB ADC; DB DC 5cm
2
mà ADB ADC 180 0 ADB ADC 90 0 AD BC
ABD
vuông tại D có AD2 AB2 BD2 132 52 144 AD 12
Vậy
AD 12
3 3