II – TÍNH CHẤT ĐƢỜNG TRUNG TUYẾN CỦA TAM GIÁC VUÔNG Định lí bổ sung 3.
129. Bài toán ban đầu: Xem hình 106.
Bài toán tƣơng tự: Thay :B và C thuộc cùng một nửa mặt phẳng có bờ d” bởi “B và C thuộc hai nửa mặt phẳng đối nhau có bờ d”.
Giải (h 107):
AB = CA, BHA ACK(cùng phụ với CAK)
nên ABH CAK (cạnh huyền – góc nhọn), suy ra AH CK (1)
ABC
cân có trung tuyến AM là đƣờng cao, từ đó
AMC
vuông cân nên AM = MC (2)
MAH MCK vì cùng bằng BAH 450 và ACK450
Do đó MAH MCK(c.g.c). Từ đó chứng minh tam giác MHK vuông cân.
TÍNH SỐ ĐO GÓC
130.(h108) Ta thấy KBC2KBE KCB, 2KCD. Do đó vẽ I là giao điểm các tia phân giác của các KBC thì KBI 20 ,0 KCI 100.
Ta có BKC120 và KI là phân giác của góc BKC nên BKI CKI 60 . Sau đó chứng minh rằng KEKD vì cùng bằng KI . Đáp số: 120 ,30 ,30 .
131. Trƣờng hợp A 90 (h.109). IB KC, là tia phân giác góc ngoài của HIK nên HA là tia phân giác góc trong. Do AHC 90 nên HC là tia phân giác góc ngoài đỉnh H. Các tia phân giác góc ngoài đỉnh góc trong. Do AHC 90 nên HC là tia phân giác góc ngoài đỉnh H. Các tia phân giác góc ngoài đỉnh
H và K của HIK cắt nhau ở C nên IC là tia phân giác của góc HIK, do đó IBIC. Chứng minh tƣơng tự, BKKC.
Trường hợp A 90 (h.110). HIK có IB KC, là các tia phân giác góc trong, IC KB, là các tia phân giác góc ngoài. Ta cũng có AIC AKB 90 .
Chú ý:
Trong trƣờng hợp B90, HIK có IB và KB là các tia phân giác góc trong, IC và KC là các tia phân giác góc ngoài.
Trong trƣờng hợp C 90 , HIK có IB và KB là các tia phân giác góc ngoài, IC và KC là các tia phân giác góc trong.
Trong các trƣờng hợp này, ta vẫn có AIC AKB 90 .
132. (h.111) Để vẽ hình chính xác, ta vẽ BHD có BHD135, rồi vẽ điểm A, sau đó vẽ điểm C.
Xét ABH ta có: 2 90 2 90 HAx ABH B . Ta lại có HAx2A2. Do đó 2 2 2 2 2A 2B 90 A B 45 1
Từ (1) và (2) suy ra D145.
133. (h.112) O là giao điểm các đƣờng trung trực của ABC nên OBOC, do đó B1 C1.
BC là đƣờng trung trực của OK nên BOBK, COCK, do đó B1 B C2, 1 C2.
K là giao điểm các đƣờng phân giác nên B2 B C3, 2 C3. Đặt B1 B2 B3 C1C2 C3 .
Ta lại có OAOB nên OBAOAB OA, OC nên OCAOAC, do đó 3 3 6
BACOBA OCA .
Xét ABC ta có AABCACB180 nên 622180, suy ra 18 . Vậy 36 , 108
B C A .
134. (h.113) Chú ý rằng ABC 60 nên trên BC lấy BK BA thì ABK đều, do
đó AKAB. Còn ABI vuông cân nên AI AB. Vậy IAC KAC (c.g.c) suy ra ICAKCA45. Do đó ICB90.
135. (h.114) CDE có CE là tia phân giác của góc C DA, là tia phân giác của góc ngoài tại D nên
EA là tia phân giác góc ngoài tại E. Do E130 nên
180 30 : 2 75 .
DEA
. . .
ADB ADE g c g DB DE
Tam giác BDE cân có góc ở đỉnh bằng 120 nên DBE30 . Vậy CBE30 .
tam giác đều, do đó trên tia đối của tia IH, ta lấy điểm K sao cho IK IH.
Gọi BAC thì HAF 90 , (nếu 90 ),
360 ,
KCF ICKACBACF
Từ đó ta cũng đƣợc KCF90 . Do đó HAF KCF.
Trƣờng hợp 90 cũng chứng minh tƣơng tự. Hình 115
Nhƣ vậy AHF CKF c g c . . FH FK AFH, CFK , do đó HFA60 và HFK là tam giác đều. Các góc của FIH là 90 ,60 ,30 .
137. (h.116) Trên nửa mặt phẳng bờ có chứa AC, vẽ tia Cy sao cho ACy60 , tia này cắt AB ở E. vẽ tia Cy sao cho ACy60 , tia này cắt AB ở E.
CBE
có B80 ,
60 20 80
CEB ACECAE
Nên là tam giác cân, suy ra CBCE. Do đó ACD ACE c g c . . .
Vậy ADC AEC 100 . Hình 116
138.Cách 1. Vẽ tam giác đều ADE nằm ngoài ABC h .117 thì CAE 80 . Do đóCAE ABC c .g.cCECA ACE, BAC 20 . Do đóCAE ABC c .g.cCECA ACE, BAC 20 .
Ta có ACD ECD c c . .c ACDECD10 .
Cách 2: Vẽ tam giác đều ACK nằm ngoài ABC (h.117). Chứng minh rằng DKC cân có đáy DC, góc ở đỉnh 40, do dó KCD 70 , ACD 10 .
Cách 3. Vẽ tam giác đều AFB (F và C cùng phía đối với AB, h.118).
Tính AFC, rồi chứng minh ACDBFC.
139. (h.119). BAE 75 , EACECA 15 .
Ta thấy 75 15 60 là góc của tam giác đều. Do đó có thể giải bằng cách sau:
Cách 1. Vẽ tam giácACD đều ra phía ngoài AEC. AEB AED (c.g.c) suy ra AEB AED
Ta tính AED. Do DADC, EAEC nên DE là đƣờng trung trực của AC.
Do đó 75
2
AEC
AED .
Cách 2. Vẽ AEKđều ra phía ngoài AEC rồi chứng minh
AKB AEC
(c.g.c), BKE BKA (c.g.c).
Cách 3. Trong ABC vẽ AKB AEC rồi chứng minh rằng AEK đều.
Cách 4. Vẽ CEH đều ra phía ngoài AEC rồi chứng minh rằng ABH đều.
140. (h.120) Chú ý rằng 75 15 60 là góc của tam giác đều. Ta vẽ BECđều (E và H cùng phía đối với BC). Gọi K là trung điểm của BH thì EBK 15 . Do đó EBK BCA (c.g.c) suy ra K 90 . với BC). Gọi K là trung điểm của BH thì EBK 15 . Do đó EBK BCA (c.g.c) suy ra K 90 .
Hình 118 Hình 117 F D C B A D E B C K A Hình 119 K E A D C B
Suy ra BEH CHE. Vậy 0
30
BHC
142. (h.121) Chú ý rằng CM là tia phân giác của góc Cnên trên tia CAlấy CECBthì ( . . ) ( . . ) CME CMB c g c ME MB và BME600 Do đó EBMđều, BM BE Ta tính đƣợc 0 30 , ( . . )
ABE ABM ABM ABE c g c , do
đó 0
70
AMBAEB
143. (h 123)