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