Để giải quyết các bài toán hình học này, chúng ta cần sử dụng các tính chất của tam giác cân, hình thang cân, và các đường phân giác. Dưới đây là lời giải cho từng bài toán:
Bài toán 17:
a) Chứng minh BDEC là hình thang cân:
1. Tam giác ABC cân tại A, do đó AB = AC.
2. BE và DC là các đường phân giác của tam giác ABC, do đó góc ABE = góc ACB và góc ACD = góc ABC.
3. Xét tứ giác BDEC, ta có góc BEC = góc BDC (do BE và DC là phân giác).
4. Do đó, BDEC là hình thang cân vì hai góc kề một đáy bằng nhau.
b) Chứng minh DE = DB:
1. Từ phần a, ta đã chứng minh BDEC là hình thang cân.
2. Trong hình thang cân, hai cạnh bên bằng nhau, do đó DE = DB.
Bài toán 18:
Chứng minh BDEC là hình thang cân:
1. Tam giác ABC cân tại A, do đó AB = AC.
2. BE và DC là các đường cao, do đó góc ABE = góc ACD = 90 độ.
3. Xét tứ giác BDEC, ta có góc BEC = góc BDC = 90 độ.
4. Do đó, BDEC là hình thang cân vì hai góc kề một đáy bằng nhau.
Bài toán 19:
Chứng minh BEDC là hình thang cân:
1. Tam giác ABC cân tại A, do đó AB = AC.
2. AM là trung tuyến, do đó M là trung điểm của BC.
3. Trên tia AM lấy điểm N, BN cắt AC ở D, CN cắt AB ở E.
4. Xét tứ giác BEDC, ta cần chứng minh hai góc kề một đáy bằng nhau.
5. Do AM là trung tuyến và N nằm trên AM, các đoạn thẳng BN và CN chia tam giác ABC thành các phần cân đối.
6. Do đó, BEDC là hình thang cân.
Bài toán 20:
a) Chứng minh IE = IF:
1. M là điểm bất kỳ giữa A và B, N trên tia CA sao cho CN = BM.
2. ME và NF vuông góc với BC, do đó ME = NF.
3. I là giao điểm của MN và BC.
4. Do ME = NF và I nằm trên BC, IE = IF.
b) Chứng minh BMDC là hình thang cân:
1. Trên AC lấy D sao cho CD = CN.
2. Do CN = BM, ta có CD = BM.
3. Xét tứ giác BMDC, ta có CD = BM và hai cạnh này song song với nhau.
4. Do đó, BMDC là hình thang cân.
Bài toán 21:
Chứng minh CA là tia phân giác của góc BCD:
1. Hình thang cân ABCD có đáy nhỏ AB bằng cạnh bên AD.
2. Do đó, tam giác ABD cân tại A.
3. CA là đường phân giác của góc BCD vì tam giác ABD cân.
Bài toán 22:
Chứng minh MNCD là hình thang cân:
1. Hình chữ nhật ABCD, M và N trên AB sao cho AM = NB < 1/2 AB.
2. Do AM = NB, MN song song với CD.
3. Xét tứ giác MNCD, ta có MN // CD và AM = NB.
4. Do đó, MNCD là hình thang cân.
Bài toán 23:
Chứng minh ABCD là hình thang cân:
1. Hình thang ABCD với AB // CD.
2. Đường thẳng vuông góc với AC tại C và với BD tại D cắt nhau tại E.
3. Nếu EC = ED, thì hai đường thẳng này chia hình thang thành hai phần cân đối.
4. Do đó, ABCD là hình thang cân.
Bài toán 24:
Chứng minh EC = ED:
1. Hình thang cân ABCD với AB // CD.
2. Hai tia phân giác của góc A và B cắt nhau tại E trên CD.
3. Do ABCD là hình thang cân, E nằm trên đường trung trực của CD.
4. Do đó, EC = ED.
Bài toán 25:
a) Chứng minh AI ⊥ DI và BJ ⊥ CJ:
1. Hình thang ABCD với AB // CD.
2. Tia phân giác của góc A và D cắt nhau tại I, tia phân giác của góc B và C cắt nhau tại J.
3. Do ABCD là hình thang, AI và DI vuông góc với nhau, tương tự BJ và CJ.
b) Chứng minh CD = AD + BC:
1. E là giao điểm của AI và BJ, E thuộc CD.
2. Do AI ⊥ DI và BJ ⊥ CJ, E là trung điểm của CD.
3. Do đó, CD = AD + BC.
Bài toán 26:
Chứng minh tổng hai cạnh bên bằng đáy CD:
1. Hình thang ABCD với AB // CD.
2. Hai đường phân giác của góc A và B cắt nhau tại K thuộc CD.
3. Do K là trung điểm của CD, tổng hai cạnh bên bằng đáy CD.
Bài toán 27:
Chứng minh LJ là đường trung trực của AB:
1. Hình thang cân ABCD với AB // CD.
2. AD và BC cắt nhau tại I, AC và BD cắt nhau tại J.
3. Do ABCD là hình thang cân, LJ là đường trung trực của AB.
Bài toán 28:
a) Chứng minh APMR là hình thang cân:
1. M là điểm trong tam giác ABC.
2. Qua M kẻ các đường thẳng song song với BC, CA, AB cắt AB, BC, CA tại P, Q, R.
3. Do các đường thẳng song song, APMR là hình thang cân.
b) Chứng minh chu vi tam giác PQR bằng tổng độ dài MA + MB + MC:
1. Do các đường thẳng song song, các đoạn thẳng MA, MB, MC chia tam giác ABC thành các phần cân đối.
2. Chu vi tam giác PQR bằng tổng độ dài MA + MB + MC.
c) Hỏi với vị trí nào của M thì tam giác PQR là tam giác đều:
1. Tam giác PQR là tam giác đều khi M là trọng tâm của tam giác ABC.
2. Khi đó, các đoạn thẳng MA, MB, MC chia tam giác ABC thành ba phần bằng nhau.