Định lý 2: Ba đường phân giác của một tam giác cùng đi qua một điểm Điểm này cách đều ba cạnh của tam giác đĩ.

Một phần của tài liệu Tài liệu dạy học môn toán lớp 7 tập 2 (Trang 136 - 145)

D. Khơng cĩ tam giác cân nào trong hình vẽ trên.

2. Định lý 2: Ba đường phân giác của một tam giác cùng đi qua một điểm Điểm này cách đều ba cạnh của tam giác đĩ.

điểm. Điểm này cách đều ba cạnh của tam giác đĩ.

Trong hình bên, ta cĩ

     

1 2, 1 2, 1 2

AA BB CCIDIEIF.

Nhận xét: Điểm chung của ba đường phân giác của một tam giác cách đều ba cạnh của tam giác và được gọi tâm đường trịn nội tiếp tam giác đĩ.

B. CÁC DẠNG BÀI TẬP VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI

Dạng 1: Chứng minh định lý thuận và đảo của đường phân giác trong tam giác

 Dựa vào tính chất đường phân giác của một gĩc; của hai tam giác bằng nhau.

Ví dụ 1. Cho ABC và điếm I nằm trong tam giác sao cho điểm I cách đều ba cạnh của ABC. Chứng minh rằng điểm I là giao điểm của ba đường phân giác trong của tam giác.

Lời giải

Kẻ IKAB IH; ⊥BC IL; ⊥AC

Ta cĩ IKAB;; IHBC .

I cách đều hai cạnh AB BC; .

Suy ra I thuộc đường phân giác của gĩc A (định lí) ( )1 Ta cĩ IHBC IL; ⊥AC

I cách đều hai cạnh AC BC; .

Suy ra I thuộc đường phân giác của gĩc C (định lí) ( )2 Ta cĩ IKAB IL; ⊥AC

I cách đều hai cạnh AB AC; .

Suy ra I thuộc đường phân giác của gĩc A (định lí) (3 Từ (1) và (2) và (3) Suy ra HK =HLF.

Liên hệ tài liệu word tốn SĐT và zalo: 039.373.2038 TÀI LIỆU TỐN HỌC

Ví dụ 2. Cho ABC. Gọi I là giao điểm của ba đường phân giác trong của tam giác. Chứng minh rằng điểm I cách đều ba cạnh của tam giác ABC.

Lời giải

Kẻ IKAB HI; ⊥BC IL; ⊥AC

Ta cĩ IKAB;; HIBC .

BI là phân giác của ABC.

Suy ra IK =HI (định lí) ( )1 Ta cĩ HIBC ; ILAC.

CI là phân giác của BCA.

Suy ra HI =HL (định lí) ( )2 Từ ( )1 và ( )2 Suy ra IK =HI =IL.

Suy ra I cách đều ba cạnh của tam giác ABC .

Dạng 2: Dựng hình theo yêu cầu bài tốn

 Dựa vào cách dựng đường phân giác của một gĩc.

Ví dụ 3. Nêu cách dựng điểm K ở trong tam giác ABC sao cho khoảng cách từ điểm K đến ba cạnh của tam giác đĩ đều bằng nhau. Vẽ hình minh họa.

Lời giải Dựng đường trịn ( ; )B r cắt AB BC; lần lượt tại H K; . Dựng đường trịn ( ; )H r cắt đường trịn ( ; )K r tại I . Nối BI. Dựng đường trịn ( ; )C r1 cắt AC BC; lần lượt tại E F; . Dựng đường trịn ( ; )E r1 cắt đường trịn ( ; )F r1 tại D. Nối CD. K là giao điểm của BICD.

Ví dụ 4. Cho ABC. Gọi M , N , P lần lượt là trung điểm của AB, BC, CA. Nêu cách dựng điểm

K cách đều ba cạnh của MNP. Lời giải Dựng đường trịn ( ; )M r cắt MP MN; lần lượt tại H K; . Dựng đường trịn ( ; )H r cắt đường trịn ( ; )K r tại I . Nối MI. Dựng đường trịn ( ; )N r1 cắt NM NP; lần lượt tại E F; .

Liên hệ tài liệu word tốn SĐT và zalo: 039.373.2038 TÀI LIỆU TỐN HỌC Dựng đường trịn ( ; )E r1 cắt đường trịn ( ; )F r1 tại D.

Nối CD.

K là giao điểm của BICD.

Dạng 3: Tính sốđo gĩc

 Sử dụng tính chất tia phân giác của một gĩc.

 Tính chất ba đường phân giác trong của một tam giác cùng đi qua một điểm.

 Tính chất tổng ba gĩc của một tam giác bằng 180.

Ví dụ 5. Cho ABCBAC =a. Gọi I là giao điểm của hai đường phân giác kẻ từ gĩc Bˆ và Cˆ.

Tính sốđo gĩc BIC theo a .

Lời giải

Ta cĩ BI là phân giác của ABC.

Suy ra  1 

2

IBC = ⋅ABC.

Ta cĩ CI là phân giác của BCA.

Suy ra  1  2 ICB = ⋅BCA. Xét IBC cĩ:     1  1  180 180 2 2

BIC +IBC +ICB = ° ⇒BIC + ⋅ABC + ⋅BCA= °

 1    1  

180 180

2 ( ) 2 ( )

BIC ABC BCA ° ⇒BIC ° ABC BCA

⇒ + ⋅ + = = − ⋅ +

 1   1 

180 180 90

2 ( ) 2

BIC = ° − ⋅ ° −BACBIC = ° + ⋅BAC

Suy ra  1 90

2

BIC = ° + ⋅a

Ví dụ 6. Cho ABC. Gọi I là giao điểm của hai đường phân giác kẻ từ gĩc Bˆ và Cˆ. Tính gĩc BIC

trong trường hợp

a) BAC =80°. b) BAC =120°.

Lời giải

a) BAC =80°.

Ta cĩ BI là phân giác của ABC. Suy ra  1 

2

Liên hệ tài liệu word tốn SĐT và zalo: 039.373.2038 TÀI LIỆU TỐN HỌC Ta cĩ CI là phân giác của BCA  1 

2

ICB BCA

⇒ = ⋅ .

Xét IBC cĩ: BIC  +IBC +ICB =180°  1  1 

180

2 2

BIC ABC BCA °

⇒ + ⋅ + ⋅ =

 1  

180

2 ( )

BIC ABC BCA °

⇒ + ⋅ + =  1  

180

2 ( )

BIC ° ABC BCA

⇒ = − ⋅ +  1  180 180 2 ( ) BIC ° ° BAC ⇒ = − ⋅ −  1  90 2 BIC ° BAC ⇒ = + ⋅  1 90 2 BIC ° a ⇒ = + ⋅ 90 1 80 2 ° ° = + ⋅ =130°. b) BAC =80°. Ta cĩ  1 90 2 BIC = ° + ⋅a 90 1 120 2 ° ° = + ⋅ =150°.

Dạng 4: Chứng minh các yếu tố bằng nhau khác (gĩc, độ dài)

 Dựa vào tính chất của ba đường phân giác cùng đi qua một điểm.

Ví dụ 7. Cho ABC cân tại A. Gọi D là trung điểm của BC, EF lần lượt là chân đường vuơng gĩc kẻ từđiểm D đến ABAC . Chứng minh DE =DF .

Lời giải

Xét ABC cân tại AAD là đường trung tuyến nên đồng thời cũng là đường phân giác của gĩc A.

Ta cĩ DEAB DF; ⊥AC (giả thiết).

AD là đường phân giác của gĩc A. (chứng minh trên) Suy ra DE =DF (định lí).

Ví dụ 8. Cho ABC cân tại A. Hai đường phân giác BECF cắt nhau tại I . Chứng minh rằng

BE =CF.

Lời giải

Ta cĩ BI là phân giác của ABC  1 

2

IBC ABC

⇒ = ⋅ . Ta cĩ CI là phân giác của BCA  1 

2

ICB BCA

⇒ = ⋅ . Mà ABC =ACB (do ABC cân tại A).

Suy ra IBC =ICB.

Liên hệ tài liệu word tốn SĐT và zalo: 039.373.2038 TÀI LIỆU TỐN HỌC + IBC =ICB. (chứng minh trên)

+ BC là cạnh chung.

+ ABC =ACB (do ABC cân tại A).

Vậy BFC =CEB (cạnh huyền- gĩc nhọn). Vậy BE =CF (hai cạnh tương ứng).

Dạng 5: Chứng minh các điểm thẳng hàng

 Dựa vào tính chất của ba đường phân giác cùng đi qua một điểm.

 Dựa vào tính chất trọng tâm của tam giác.

 Dựa vào tính chất trung điểm của đoạn thẳng.

Ví dụ 9. Cho ABC cân tại A. Gọi G là trọng tâm của tam giác, I là giao điểm các đường phân giác của tam giác. Chứng minh ba điểm A, G , I

thẳng hàng.

Lời giải

Gọi D là trung điểm của BC.

G là trọng tâm của tam giác ABC nên G thuộc AD. Xét ABC cân tại A.

AD là đường trung tuyến nên đồng thời cũng là đường phân giác của gĩc

A.

AI cũng là đường phân giác của gĩc A. Suy ra A I D; ; thẳng hàng.

G thuộc AD.

Suy ra A G I; ; thẳng hàng.

Ví dụ 10. Cho ABC cân tại A. Gọi D là trung điểm của BC, I là giao điểm các đường phân giác của tam giác. Chứng minh ba điểm A, D, I thẳng hàng.

Lời giải

Gọi D là trung điểm của BC.

G là trọng tâm của tam giác ABC nên G thuộc AD. Xét ABC cân tại A.

AD là đường trung tuyến nên đồng thời cũng là đường phân giác của gĩc A.

AI cũng là đường phân giác của gĩc A. Suy ra A I D; ; thẳng hàng.

Liên hệ tài liệu word tốn SĐT và zalo: 039.373.2038 TÀI LIỆU TỐN HỌC

Bài 1. Chứng minh rằng:

a) ABC cân tại A thì đường trung tuyến AM cũng đồng thời là đường phân giác của gĩc BAC . b) ABC cĩ đường trung tuyến AM đồng thời là đường phân giác thì tam giác đĩ là tam giác cân.

Lời giải

ABC

 cân tại A thì đường trung tuyến AM cũng đồng thời là đường phân giác của gĩc BAC . Xét ABM và ACM ta cĩ

+ AM là cạnh chung.

+ ABC =ACB (do ABC cân tại A).

+ AB =AC (do ABC cân tại A). Vậy ABM =ACM (cạnh - gĩc - cạnh). Vậy BAM =CAM (hai gĩc tương ứng).

Mà tia AM nằm giữa hai tia ABAC . Suy ra AM là tia phân giác của gĩc BAC .

ABC

 cĩ đường trung tuyến AM đồng thời là đường phân giác thì tam giác đĩ là tam giác cân. Kẻ MHAB MK; ⊥AC

AM là phân giác của gĩc A. Suy ra MH =MK (định lí)

Xét BHM vuơng tại H và CKM vuơng tại K Ta cĩ + MH =MK (chứng minh trên)

+ MB =MC (do AM là đường trung tuyến).

Vậy BHM =CKM (cạnh huyền - cạnh gĩc vuơng). Vậy HBM =KCM (hai gĩc tương ứng).

Suy ra ABC cân tại A.

Bài 2. Cho tam giác ABC. Hãy tìm một điểm sao cho khoảng cách từ điểm đĩ đến mỗi đường thẳng

, ,

AB BC CA là bằng nhau, đồng thời khoảng cách này là ngắn nhất.

Lời giải

Gọi I là điểm cần tìm.

Vì khoảng cách từ I đến AB BC CA, , là bằng nhau. Nên I cách đều ba đoạn thẳng AB BC CA, , .

Suy ra I là giao điểm ba đường phân giác trong của ABC . Mà đường vuơng gĩc là đường ngắn nhất nên I thỏa mãn yêu cầu bài tốn.

Liên hệ tài liệu word tốn SĐT và zalo: 039.373.2038 TÀI LIỆU TỐN HỌC

Bài 3. Hai đường phân giác BICI của ABC cắt nhau tại I . Tính gĩc BAI biết gĩc BIC =125°.

Lời giải

Ta cĩ BI là phân giác của ABC. Suy ra  1 

2

IBC = ⋅ABC. Ta cĩ CI là phân giác của BCA. Suy ra

 1 

2

ICB = ⋅BCA.

Xét IBC cĩ: BIC  +IBC +ICB =180° Suy ra  1  1 

180

2 2

BIC + ⋅ABC + ⋅BCA= ° Suy ra  1  

180

2 ( )

BIC + ⋅ ABC +BCA = °

Suy ra  1  

180

2 ( )

BIC = ° − ⋅ ABC +BCA

 1  180 180 2 ( ) BIC ° ° BAC ⇒ = − ⋅ − 1  90 2 BAC ° = + ⋅  1 125 90 2 BAC ° ° ⇒ = + ⋅ ⇒BAC =70°.

Bài 4. Cho ABCBAC = 60°. Hai đường phân giác BECF cắt nhau tại I . Tính số đo gĩc

EIC.

Lời giải

Ta cĩ BE là phân giác của ABC. Suy ra

 1 

2

EBC = ⋅ABC .

Ta cĩ CF là phân giác của BCA. Suy ra

 1 

2

FCB = ⋅BCA.

Xét IBC cĩ: BIC  +IBC +ICB =180° Suy ra  1  1 

180

2 2

BIC + ⋅ABC + ⋅BCA= ° Suy ra  1  

180

2 ( )

Liên hệ tài liệu word tốn SĐT và zalo: 039.373.2038 TÀI LIỆU TỐN HỌC

Suy ra  1  

180

2 ( )

BIC = ° − ⋅ ABC +BCA

Suy ra  1  180 180 2 ( ) BIC = ° − ⋅ ° −BAC Suy ra  1  90 2 BIC = ° + ⋅BAC Suy ra BIC =120°

Ta cĩ BIC +EIC =180° ⇔120° +EIC =180° ⇔EIC =60°

Bài 5. Cho ABC cân tại AAD là đường phân giác trong của gĩc

BAC . Từ D kẻ DEAB DF, ⊥AC . Chứng minh BE =CF.

Lời giải

Ta cĩ ABC cân tại AAM là đường phân giác của gĩc BAC đồng thời cũng là đường trung tuyến. Suy ra BD =DC

Ta cĩ DEAB DF; ⊥AC (giả thiết).

AD là đường phân giác của gĩc A. (chứng minh trên) Suy ra DE =DF (định lí).

Xét BDE vuơng tại E và CDF vuơng tại F Ta cĩ + BD =DC (chứng minh trên).

+ DE =DF (chứng minh trên).

Vậy BDE =CDF (cạnh huyền- cạnh gĩc vuơng). Vậy BE =CF (hai cạnh tương ứng).

Bài 6. Cho tam giác ABC cân tại A. Đường phân giác BD CE, của gĩc BC cắt nhau tại O. TừO

, kẻOHAB OK, ⊥AC . Chứng minh:

a) BCD =CBE; b) OB OC= ; c) OH =OK.

Lời giải

a) Ta cĩ BD là phân giác của ABC. Suy ra  1 

2

DBC = ⋅ABC . Ta cĩ CE là phân giác của BCA. Suy ra  1 

2

ECB = ⋅BCA. Mà ABC =ACB (do ABC cân tại A).

Suy ra DBC =ECB.

Liên hệ tài liệu word tốn SĐT và zalo: 039.373.2038 TÀI LIỆU TỐN HỌC

 

DBC =ECB (chứng minh trên)

BC là cạnh chung.

 

ABC =ACB (do ABC cân tại A). Vậy BCD =CBE (gĩc - cạnh - gĩc). b) Ta cĩ DBC =ECB (chứng minh trên)

Suy ra OBC cân tại O. Suy ra OB OC= .

c) Xét ABC cĩ: BD CE; là phân giác của gĩc B C; Và BD cắt CE tại O.

Suy ra AO là phân giác gĩc A. Mà OHAB OK, ⊥AC (giả thiết) Suy ra OH =OK (giả thiết)

Liên hệ tài liệu word tốn SĐT và zalo: 039.373.2038 TÀI LIỆU TỐN HỌC

Bài 7. TÍNH CHẤT ĐƯỜNG TRUNG TRC CỦA ĐOẠN THNG A. KIẾN THỨC TRỌNG TÂM

Một phần của tài liệu Tài liệu dạy học môn toán lớp 7 tập 2 (Trang 136 - 145)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(194 trang)