Bài 1:
Để giải bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện từng bước theo yêu cầu của đề bài.
a) Chứng minh K là trung điểm của AC
1. Xét tam giác đều:
- Do Az là tia phân giác của góc xAy, nên góc xAz = góc zAy = 30°.
- Vì BK vuông góc với Az, nên góc BKz = 90°.
- Từ đó, góc BKC = 60° (vì góc xAz + góc BKz = 90°).
2. Xét tam giác BKC:
- Tam giác BKC có góc BKC = 60° và BK = KC (vì BK vuông góc với Az và Az là tia phân giác).
- Do đó, tam giác BKC là tam giác đều.
3. Chứng minh K là trung điểm của AC:
- Vì tam giác BKC là tam giác đều, nên KC = BK.
- Do đó, K là trung điểm của AC.
b) Chứng minh tam giác KMC là tam giác đều
1. Xét tam giác KMC:
- CM vuông góc với Ay, nên góc CMK = 90° - góc zAy = 60°.
- Vì K là trung điểm của AC và tam giác BKC là tam giác đều, nên KC = KM.
- Do đó, tam giác KMC có góc CMK = 60° và KC = KM.
2. Kết luận:
- Tam giác KMC có góc CMK = 60° và hai cạnh KC = KM, nên tam giác KMC là tam giác đều.
c) Tính các cạnh của tam giác AKM khi BK = 2 cm
1. Tính độ dài AC:
- Vì tam giác BKC là tam giác đều và BK = 2 cm, nên KC = 2 cm.
- Do K là trung điểm của AC, nên AC = 2 KC = 4 cm.
2. Tính độ dài AK:
- Vì K là trung điểm của AC, nên AK = KC = 2 cm.
3. Tính độ dài KM:
- Vì tam giác KMC là tam giác đều và KC = 2 cm, nên KM = KC = 2 cm.
Kết luận
- Độ dài các cạnh của tam giác AKM là: AK = 2 cm, KM = 2 cm, AM = 4 cm.
Bài 2:
Để giải bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện từng phần một cách chi tiết.
a) Chứng minh \(BA = BH\):
1. Xét tam giác \(ABD\) và tam giác \(BHD\):
- \(AD\) là phân giác của góc \(B\) nên \(\angle BAD = \angle ABD\).
- \(DH\) vuông góc với \(BC\) nên \(\angle BHD = 90^\circ\).
- Cả hai tam giác đều có cạnh chung là \(BD\).
2. Do đó, tam giác \(ABD\) và tam giác \(BHD\) có:
- \(\angle BAD = \angle BHD\) (vì \(\angle BAD = \angle ABD\) và \(\angle ABD = \angle BHD\)).
- \(BD\) là cạnh chung.
3. Theo định lý góc - cạnh - góc (G-C-G), ta có tam giác \(ABD\) đồng dạng với tam giác \(BHD\).
4. Từ sự đồng dạng này, suy ra \(BA = BH\).
b) Chứng minh góc \(DBK = 45^\circ\):
1. Xét tam giác \(DBK\):
- Ta đã biết \(DH\) vuông góc với \(BC\), do đó \(\angle BHD = 90^\circ\).
- Từ phần a), ta có \(BA = BH\).
2. Do đó, tam giác \(BHD\) là tam giác vuông cân tại \(H\).
3. Suy ra \(\angle DBH = 45^\circ\).
4. Vì \(K\) nằm trên đường thẳng vuông góc với \(AE\) tại \(E\) và \(AE = AB\), nên \(K\) cũng nằm trên đường thẳng vuông góc với \(BC\) tại \(H\).
5. Do đó, \(\angle DBK = \angle DBH = 45^\circ\).
c) Tính chu vi tam giác \(DEK\) khi \(AB = 4~cm\):
1. Ta có \(AE = AB = 4~cm\).
2. Vì \(K\) nằm trên đường thẳng vuông góc với \(AE\) tại \(E\), nên \(EK\) là đường cao của tam giác vuông cân \(AEK\).
3. Trong tam giác vuông cân \(AEK\), \(EK = AE = 4~cm\).
4. Để tính \(DE\), ta cần biết \(D\) nằm trên \(AC\) và \(AD\) là phân giác của góc \(B\).
5. Do \(AD\) là phân giác và \(AB = AC\), nên \(D\) là trung điểm của \(AC\).
6. Suy ra \(DE = \frac{1}{2} \times AC = \frac{1}{2} \times 4 = 2~cm\).
7. Chu vi tam giác \(DEK\) là \(DE + EK + DK = 2 + 4 + 4 = 10~cm\).
Vậy chu vi tam giác \(DEK\) là \(10~cm\).