HAI ĐƯỜNG THẲNG VNG GĨC HÌNH HỌC LỚP A Phương pháp giải Hai đường thẳng AB, CD cắt góc tạo thành có góc vng gọi hai đường thẳng vng góc Trong hình 2.1 ta có AB CD Có đường thẳng a qua O vng góc với đường thẳng a cho trước (h.2.2) Đường thẳng vng góc với đoạn thẳng trung điểm gọi đường trung trực đoạn thẳng Trong hình 2.3, đường thẳng xy đường trung trực AB B Một số ví dụ Ví dụ 1: Cho góc bẹt AOB tia OM cho AOM 60 Vẽ tia ON nằm góc BOM cho ON OM Chứng tỏ BON AOM Giải (h.2.4) * Tìm cách giải Muốn so sánh hai góc BON AOM ta cần tính số đo chúng Đã biết số đo góc AOM nên cần tính số đo góc BON * Trình bày lời giải Hai góc AOM BOM kề bù nên AOM BOM 180 BOM 180 60 120 Vì OM ON nên MON 90 Tia ON nằm góc BOM nên BON MON BOM 1 BON 120 90 30 Vì 30 60 nên BON AOM 2 Trang Ví dụ 2: Cho góc bẹt AOB Trên nửa mặt phẳng bờ AB vẽ tia OE, OF cho AOE BOF 90 Vẽ tia phân giác OM góc EOF Chứng tỏ OM AB Giải (h.2.5) * Tìm cách giải Để chứng tỏ OM AB ta cần chứng tỏ góc AOM (hoặc góc BOM) có số đo 90 * Trình bày lời giải Ta có AOE BOF ; MOE MOF (đề cho) AOE MOE BOF MOF (1) Tia OE nằm hai tia OA, OM; tia OF nằm hai tia OB, OM nên từ (1) suy AOM BOM Mặt khác, AOM BOM 180 (hai góc kề bù) nên AOM 180 : 90 , suy OM OA Do OM AB Ví dụ 3: Cho góc tù AOB Vẽ vào góc tia OM, ON cho OM OA, ON OB Vẽ tia OK tia phân giác góc MON Chứng tỏ tia OK tia phân giác góc AOB Giải (h.2.6) * Tìm cách giải Muốn chứng tỏ tia OK tia phân giác góc AOB ta cần chứng tỏ AOK BOK Muốn cần chứng tỏ AON NOK BOM MOK * Trình bày lời giải Ta có OM OA AOM 90; ON OB BON 90 Tia ON nằm hai tia OA, OM nên AON NOM AOM 90 ; Tia OM nằm hai tia OB, ON nên BOM MON BON 90 Suy AON BOM (cùng phụ với MON ) Tia OK tia phân giác góc MON nên NOK MOK Do AON NOK BOM MOK (1) Vì tia ON nằm hai tia OA, OK tia OM nằm hai tia OB, OK nên từ (1) suy AOK BOK Mặt khác, tia OK nằm hai tia OA, OB nên tia OK tia phân giác góc AOB C Bài tập vận dụng Trang Tính số đo góc 2.1 Cho hai đường thẳng AB CD vng góc với O Vẽ tia OK tia phân giác góc AOC Tính số đo góc KOD KOB Hướng dẫn giải (h.2.9) Vì AB CD nên AOC 90 Vì tia OK tia phân giác góc AOC nên O1 O2 45 Ta có KOD O1 180 (hai góc kề bù) KOD 180 45 135 KOB O2 180 (hai góc kề bù) KOB 180 45 135 2.2 Cho góc AOB tia OC nằm góc cho AOC 4BOC Vẽ tia phân giác OM góc AOC Tính số đo góc AOB OM OB Hướng dẫn giải (h.2.10) Tia OM tia phân giác góc AOC nên MOC AOC mà AOC 4BOC nên MOC 2BOC Nếu OM OB MOB 90 Ta có MOC BOC 90 2BOC BOC 90 BOC 30 Vậy AOC 4.30 120 2.3 Cho góc tù AOB, AOB m Vẽ vào góc tia OC, OD cho OC OA; OD OB a) Chứng tỏ AOD BOC b) Tìm giá trị m để AOD DOC COB Hướng dẫn giải (h.2.11) a) Ta có OC OA nên AOC 90 ; OD OB nên BOD 90 Trang Tia OD nằm góc AOB nên AOD BOD AOB AOD AOB BOD m 90 (1) Tia OC nằm góc AOB nên AOC BOC AOB BOC AOB AOC m 90 (2) Từ (1) (2), suy ra: AOD BOC m 90 b) Tia OC nằm hai tia OB OD Suy BOC DOC BOD 90 Nếu BOC DOC DOC 90 : 45 Do AOD DOC COD AOB 3.DOC 3.45 135 m 135 Chứng tỏ hai đường thẳng vng góc 2.4 Trong hình 2.7 có góc MON góc bẹt, góc AOC góc vng Các tia OM, ON tia phân giác góc AOB COD Chứng tỏ OB OD Hướng dẫn giải (h.2.7) Vì MON góc bẹt nên O1 O3 AOC 180 (1) O2 O4 BOD 180 (2) Mặt khác, O1 O2 ; O3 O4 (đề cho) nên từ (1) (2) suy AOC BOD Vì AOC 90 nên BOD 90 OB OD 2.5 Cho góc nhọn AOB Trên nửa mặt phẳng bờ OA có chứa tia OB, vẽ tia OC OA Trên nửa mặt phẳng bờ OB có chứa tia OA vẽ tia OD OB Gọi OM ON tia phân giác góc AOD BOC Chứng tỏ OM ON Hướng dẫn giải (h.2.12) Trang Ta có OC OA AOC 90 OD OB BOD 90 Tia OB nằm hai tia OA, OC Do AOB BOC 90 (1) Tương tự, ta có AOB AOD 90 (2) Từ (1) (2) BOC AOD (cùng phụ với AOB ) Tia OM tia phân giác góc AOD O1 O2 AOD Tia ON tia phân giác góc BOC O3 O4 BOC Vì AOD BOC nên O1 O2 O3 O4 Ta có AOB BOC 90 AOB O3 O4 90 AOB O3 O2 90 Do MON 90 OM ON 2.6 Cho góc bẹt AOB Trên nửa mặt phẳng bờ AB vẽ tia OM ON cho AOM BON m(90 m 180) Vẽ tia phân giác OC góc MON a) Chứng tỏ OC AB b) Xác định giá trị m để OM ON Hướng dẫn giải (h.2.13) a) Ta có AON BON 180; BOM AOM 180 (hai góc kề bù) mà AOM BON (đề cho) nên AON BOM Mặt khác, tia OC tia phân giác góc MON nên CON COM Do AON CON BOM COM (1) Ta có tia ON nằm hai tia OA, OC; tia OM nằm hai tia OB, OC nên từ (1) suy AOC BOC 180 : 90 Vậy OC AB b) Tia OM nằm hai tia OB ON nên BOM MON BON m Mặt khác BOM 180 AOM 180 m (1) (2) Từ (1) (2) suy ra: 180 m 90 m 2m 270 m 135 Vậy m 135 Trang Chứng minh tia tia phân giác, tia đối 2.7 Cho góc AOB có số đo 120 Vẽ tia phân giác góc Trên nửa mặt phẳng bờ OM có chứa tia OA, ON OM Trong góc AOB vẽ tia OC OB Chứng tỏ OM vẽ tia rằng: a) Tia OC tia phân giác góc AOM; b) Tia OA tia phân giác góc CON Hướng dẫn giải (h.2.14) a) Tia OM tia phân giác góc AOB nên AOM BOM 120 : 60 Ta có OC OB BOC 90 Tia OM nằm hai tia OB, OC nên BOM COM BOC COM 90 60 30 Tia OC nằm hai tia OA, OB nên AOC BOC AOB AOC 120 90 30 Vậy AOC COM 30 (1) Tia OC nằm hai tia OA, OM nên từ (1) suy tia OC tia phân giác góc AOM b) Ta có OM ON MON 90 Tia OA nằm hai tia ON, OM nên AON AOM MON Suy AON MON AOM 90 60 30 Vậy AON AOC 30 (2) Tia OA nằm hai tia ON, OC nên từ (2) suy tia OA tia phân giác góc CON 2.8 Cho góc bẹt AOB, tia OC AB Vẽ tia OM ON góc BOC cho BOM CON BOC Tìm hình vẽ tia tia phân giác góc Hướng dẫn giải (h.2.15) Ta có OC AB nên AOC BOC 90 (1) Tia OC nằm hai tia OA, OB (2) Từ (1) (2) suy tia OC tia phân giác góc AOB Ta có BOM CON BOC 30 Tia ON nằm góc BOC nên BON CON BOC Trang Suy BON 90 30 60 Tia OM nằm hai tia OB, ON (3) Do BOM MON BON MON 60 30 30 Vậy BOM MON CON 30 (4) Từ (3) (4) suy tia OM tia phân giác góc BON Tia ON nằm hai tia OM OC (5) Từ (4) (5) suy tia ON tia phân giác góc COM Tóm lại, tia OC, OM, ON tia phân giác góc AOB, BON COM 2.9 Cho hai tia OM ON vng góc với nhau, tia OC nằm hai tia Vẽ tia OA OB cho tia OM tia phân giác góc AOC, tia ON tia phân giác góc BOC Chứng tỏ hai tia OA, OB đối Hướng dẫn giải (h.2.16) Ta có OM ON MON 90 Tia OM tia phân giác góc AOC nên AOM MOC Tia ON tia phân giác góc BOC nên BON NOC Xét tổng AOC BOC 2MOC NOC MOC NOC 2MON 2.90 180 Hai góc kề AOC BOC có tổng 180 nên hai tia OA, OB đối Đường trung trực – Hai góc có cạnh tương ứng vng góc 2.10 Cho đoạn thẳng AB 2a Lấy điểm E F nằm A B cho AE BF Chứng tỏ hai đoạn thẳng AB EF có chung đường trung trực Hướng dẫn giải (h.2.17) Trường hợp AE BF a : Gọi M trung điểm AB Khi MA MB a Điểm E nằm hai điểm A M, điểm F nằm hai điểm B M Do ME MA AE a AE ; MF MB BF a BF Trang Vì AE BF nên ME MF Vậy M trung điểm chung hai đoạn thẳng AB EF Qua M vẽ xy AB xy đường trung trực chung AB EF Trường hợp AE BF a : Chứng minh tương tự 2.11 Cho bốn điểm M, N, P, Q nằm đường thẳng xy Biết MN xy ; PQ xy xy đường trung trực đoạn thẳng NP Chứng tỏ bốn điểm M, N, P, Q thẳng hàng Hướng dẫn giải (h.2.18) Ta có MN xy; NP xy (vì xy đường trung trực NP) Qua điểm N vẽ đường thẳng vng góc với xy, suy ba điểm M, N, P thẳng hàng (1) Ta có NP xy; PQ xy Qua điểm P vẽ đường thẳng vng góc với xy, suy ba điểm N, P, Q thẳng hàng (2) Từ (1) (2) suy điểm M, N, P, Q thẳng hàng chúng thuộc đường thẳng NP 2.12 Hai góc gọi có cạnh tương ứng vng góc đường thẳng chứa cạnh góc tương ứng vng góc với đường thẳng chứa cạnh góc Xem hình 2.8 (a, b) kể tên góc nhọn (hoặc tù) có cạnh tương ứng vng góc Hướng dẫn giải Trên hình 2.8a) có AH Ox, AK Oy nên góc có cạnh tương ứng vng góc là: góc HAK góc xOy; góc HAt góc xOy Trên hình 2.8b) có AB AC AH BC nên góc có cạnh tương ứng vng góc là: góc BAH góc C; góc CAH góc B Trang