Bài 1
a) Ta có:
- cân tại A nên .
- P là trung điểm của BC nên .
- AP chung.
Do đó, theo trường hợp bằng nhau thứ 3 (cạnh - cạnh - cạnh), ta có .
b) Ta có:
- (chứng minh ở phần a).
- Do đó, (hai cạnh tương ứng của hai tam giác bằng nhau).
c) Ta có:
- và , do đó .
- (chứng minh ở phần b).
- chung.
Do đó, theo trường hợp bằng nhau thứ 2 (cạnh huyền - cạnh góc vuông), ta có .
- Từ đó, (hai góc tương ứng của hai tam giác bằng nhau).
- Vì , nên (dấu hiệu nhận biết đường thẳng song song).
Đáp số:
a)
b)
c)
Bài 2:
a. Chứng minh:
- Ta có M là trung điểm của BC nên BM = CM.
- MA = MD (theo đề bài).
- Góc AMB = góc DMC (đối đỉnh).
- Vậy (cạnh kề 2 góc bằng nhau).
b. Chứng minh:
- Từ phần a ta có , suy ra góc BAM = góc CDM.
- Góc BAM và góc CDM là 2 góc so le trong, do đó AB // DC.
c. Chứng minh: M là trung điểm của EF.
- Ta có BE ⊥ AM và CF ⊥ DM, suy ra góc AEB = góc DFC = 90°.
- Ta cũng có góc BAM = góc CDM (chứng minh ở phần b).
- Do đó, tam giác AEB và tam giác DFC có:
- Góc AEB = góc DFC = 90°.
- Góc BAM = góc CDM.
- AB = DC (vì ).
- Vậy (góc - cạnh - góc).
- Suy ra AE = DF.
- Vì M là trung điểm của BC, nên BM = CM.
- Ta có:
- ME = MA - EA.
- MF = MD - FD.
- Mà MA = MD và EA = DF, nên ME = MF.
- Vậy M là trung điểm của EF.
Bài 3
a) Chứng minh rằng: và MO là tia phân giác của góc
- Ta có vì Oz là tia phân giác của góc .
- Ta có vì và .
- Ta có OM chung.
Do đó, theo trường hợp bằng nhau thứ 2 (cạnh kẹp giữa hai góc), ta có .
- Từ , ta có .
- Do đó, MO là tia phân giác của góc .
b) Gọi H là giao điểm của MO và AB. Chứng minh:
- Ta có vì:
- MA = MB (chân đường cao hạ từ M đến Ox và Oy).
- MH chung.
- (vì MO là tia phân giác của góc ).
- Từ , ta có .
- Vì (hai góc kề bù), nên .
Do đó, .
c) Tia BM cắt Ox tại D. Qua D kẻ đường thẳng song song với AB, cắt Oy tại E. Chứng minh: 3 điểm A, M, E thẳng hàng.
- Ta có (theo đề bài).
- Ta có (góc so le trong).
- Ta có (vì ).
Do đó, .
- Ta có (hai góc kề bù).
- Vì , nên .
Do đó, 3 điểm A, M, E thẳng hàng.
Bài 4.
a) Chứng minh :
- Ta có AB = AC (vì tam giác ABC cân tại A).
- BI = CI (vì I là trung điểm của BC).
- AI là cạnh chung của hai tam giác ABI và ACI.
- Do đó, theo trường hợp bằng nhau thứ hai (cạnh - cạnh - cạnh), ta có .
b) Chứng minh AI vuông góc với BC:
- Từ phần a), ta đã chứng minh .
- Do đó, góc ABI = góc ACI.
- Vì tam giác ABC cân tại A nên góc BAI = góc CAI.
- Suy ra góc BAI + góc ABI = góc CAI + góc ACI.
- Mà tổng của các góc ở đỉnh A và đáy BC là 180° (góc phẳng).
- Vậy góc BAI + góc ABI = 90° và góc CAI + góc ACI = 90°.
- Do đó, AI vuông góc với BC.
c) Trên tia đối của tia AI lấy điểm D sao cho ID = IA. Chứng minh BD = AC:
- Ta có ID = IA (theo đề bài).
- Ta cũng có BI = CI (vì I là trung điểm của BC).
- Góc BID = góc CIA (vì tia đối của tia AI).
- Do đó, theo trường hợp bằng nhau thứ hai (cạnh - góc - cạnh), ta có .
- Từ đó, ta suy ra BD = AC (vì hai tam giác bằng nhau).
Đáp số:
a)
b) AI vuông góc với BC
c) BD = AC