Bài 49.
a. Ta có và có:
- (hai góc so le trong)
- (hai góc đối đỉnh)
Do đó (g-g)
Tương tự ta có (g-g)
b. Từ ta có
Từ ta có
Do đó
c. Ta có
Mà không đổi nên không đổi.
Bài 50.
a. Tính BC, AH, HC
Áp dụng định lý Pythagoras trong tam giác vuông ABC, ta có:
Diện tích tam giác ABC:
Diện tích tam giác ABC cũng có thể được tính qua đường cao AH:
Áp dụng tính chất đường cao trong tam giác vuông:
Ta cũng biết:
Giải hệ phương trình:
Gọi BH = x, HC = y:
Phương trình bậc hai:
Giải phương trình này:
Có hai nghiệm:
Vậy:
b. Chứng minh , tính AH, BH
Xét tam giác ABC và HBA:
-
- (góc chung)
Do đó, theo tiêu chí góc-góc, ta có:
Từ đó:
c. Đường phân giác của ABC cắt AC tại I. Gọi K là giao điểm của AH và BI. Chứng minh: và
Xét tam giác ABI và HBI:
- (góc phân giác)
- (góc chung)
Do đó, theo tiêu chí góc-góc, ta có:
Từ đó:
Mặt khác, do , ta có:
Vậy:
Bài 52.
i) Chứng minh
- Ta có (cùng phụ với ).
- (cùng bằng 90°).
- Vậy (g-g).
ii) a) Chứng minh: I là trung điểm của DH.
- Vì M là trung điểm của AC nên .
- HD // AC nên và .
- Do đó (g-g).
- Từ đó ta có .
- Nhưng , nên .
- Vì HD // AC nên .
- Kết hợp lại ta có , suy ra .
- Vậy I là trung điểm của DH.
b) Chứng minh
- Ta có (đối đỉnh).
- (vì HD // AC nên ).
- Vậy (g-g).
- Từ đó ta có .
- Nhân cả hai vế với ta được .
c) Chứng minh ba điểm B, K, M thẳng hàng.
- Ta có (cùng phụ với ).
- (chung).
- Vậy (g-g).
- Từ đó ta có .
- Nhưng (vì M là trung điểm của AC), nên .
- Vậy , suy ra ba điểm B, K, M thẳng hàng.
Bài 53.
Trước tiên, ta cần hiểu rằng trong tam giác vuông với góc vuông tại , đường cao hạ từ đỉnh xuống cạnh sẽ tạo ra ba tam giác vuông nhỏ hơn: , , và .
Bây giờ, ta sẽ lập luận từng bước:
1. Xác định các góc vuông:
- (vì là đường cao hạ từ xuống ).
- (vì là đường cao hạ từ xuống ).
2. Xác định các tam giác vuông:
- là tam giác vuông tại .
- là tam giác vuông tại .
- là tam giác vuông tại .
3. Tính toán các góc phụ:
- (vì tổng các góc trong tam giác là và ).
- .
4. Xác định các cạnh tỉ lệ:
- Trong tam giác vuông , ta có .
- Trong tam giác vuông , ta có .
5. Tổng kết:
- là đường cao hạ từ đỉnh xuống cạnh , chia thành hai tam giác vuông nhỏ hơn và .
- Các góc phụ và cộng lại bằng .
- Các cạnh tỉ lệ và .
Như vậy, ta đã lập luận từng bước về các tính chất của tam giác vuông với đường cao .