Trường hợp bằng nhau thứ ba của tam giác góc - cạnh - góc (g.c.g)
Bài 55 (Sách bài tập - tập 1 - trang 145)
Cho tam giác ABC có \(\widehat{B}=\widehat{C}\). Tia phân giác của góc A cắt BC tại D.
Chứng minh rằng :
DB = DC; AB = AC
Hướng dẫn giải
Giải
Trong ∆ADB, ta có:
\(\widehat{\text{B}}+\widehat{A1}+\widehat{D1}\)=180o(tổng ba góc trong tam giác)
Suy ra: \(\widehat{D1}\)=180o−(\(\widehat{\text{B}}+\widehat{A1}\)) (1)
Trong ∆ADC, ta có:
\(C+\widehat{A2}+\widehat{D2}\)=180o(tổng ba góc trong tam giác)
Suy ra:\(\widehat{D2}\)=180o−\((C+\widehat{A2})\) (2)
\(\widehat{B}=\widehat{C}\)(gt)
\(\widehat{A1}=\widehat{A2}\) (gt)
Từ (1), (2) và (gt) suy ra: \(\widehat{D1}=\widehat{D2}\)
Xét ∆ADB và ∆ADC, ta có:
\(\widehat{A1}=\widehat{A2}\)
AD cạnh chung
\(\widehat{D1}=\widehat{D2}\) (chứng minh trên)
Suy ra: ∆ADB = ∆ADC(g.c.g)
Vậy: AB = AC (2 cạnh tương ứng)
DB = DC (2 cạnh tương ứng)
Bài 66* (Sách bài tập - tập 1 - trang 146)
Cho tam giác ABC có \(\widehat{A}=60^0\). Các tia phân giác của các góc B, C cắt nhau ở I và cắt AC, AB theo thứ tự ở D, E. Chứng minh rằng ID = IE
Hướng dẫn : Kẻ tia phân giác của góc BIC
Hướng dẫn giải
Tia phân giác của góc BIC cắt BC ở K. \(\Delta ABC\) có \(\widehat{A}=60^0\)
\(\Rightarrow\widehat{B}+\widehat{C}=180^0-60^0=120^0,\widehat{B_1}+\widehat{C_1}=\dfrac{\widehat{B}+\widehat{C}}{2}=\dfrac{120^0}{2}=60^0.\)
\(\Delta BIC\) có \(\widehat{B_1}+\widehat{C_1}=60^0\Rightarrow\widehat{BIC}=180^0-60^0=120^0.\)
Suy ra \(\widehat{I_1}=60^0,\widehat{I_4}=60^0.\)
IK là tia phân giác của góc BIC nên \(\widehat{I_2}=\widehat{I_3}=60^0.\)
\(\Delta BIE = \Delta BIK\) (g.c.g) => IE = IK (2 cạnh tương ứng).
\(\Delta CID = \Delta CIK\)(g.c.g) => ID = IK (2 cạnh tương ứng).
Do đó ID = IE.
Bài 5.2 - Bài tập bổ sung (Sách bài tập - tập 1 - trang 146)
Cho tam giác ABC. Trên tia đối của tia AB lấy điểm D sao cho AD = AB. Trên tia đối của tia AC lấy điểm E sao cho AE = AC. Một đường thẳng đi qua A cắt các cạnh DE và BC theo thứ tự ở M và N. Chứng minh :
a) BC // DE
b) AM = AN
Hướng dẫn giải
a) \(\Delta ABC=\Delta ADE\left(c.g.c\right)\) nên \(\widehat{C}=\widehat{E}\) suy ra DE //BC
b) \(\Delta AEM=\Delta ACN\left(g.c.g\right)\) nên AM = AN
Bài 64* (Sách bài tập - tập 1 - trang 146)
Cho tam giác ABC, D là trung điểm của AB, E là trung điểm của AC. Vẽ điểm F sao cho E là trung điểm của DF. Chứng minh rằng :
a) \(DB=CF\)
b) \(\Delta BDC=\Delta FCD\)
c) \(DE\) // \(BC\) và \(DE=\dfrac{1}{2}BC\)
Hướng dẫn giải
Giải
a) Xét ∆ADE và ∆CFE, ta có:
AE = CE (gt)
ˆAED = CEF^ (đối đỉnh)
DE = FE(gt)
Suy ra: ∆ADE = ∆CFE (c.g.c)
⇒⇒ AD = CF (hai cạnh tương ứng)
Mà AD = DB (gt)
Vậy: DB = CF
b) Ta có: ∆ADE = ∆CFE (chứng minh trên)
⇒ˆADE = CFE^ (2 góc tương ứng)
⇒⇒ AD // CF (vì có cặp góc so le trong bằng nhau)
Hay AB // CF
Xét ∆DBC = ∆CDF, ta có:
BD = CF (chứng minh trên)
ˆBDC = ˆFCD (hai góc so le trong vì CF // AB)
DC cạnh chung
Suy ra: ∆BDC = ∆FCD(c. g. c)
c) Ta có: ∆BDC = ∆FCD (chứng minh trên)
Suy ra: ˆC1 = ˆD1 (hai góc tương ứng)
Suy ra: DE // BC (vì có hai góc so le trong bằng nhau)
\(\Delta\)BDC = ∆FCD => BC = DF (hai cạnh tương ứng)
Mà DE = 1 : 2 . DF(gt). Vậy DE = 1 : 2 . BC
Bài 50 (Sách bài tập - tập 1 - trang 144)
Tìm các tam giác bằng nhau trên hình 55 (không xét các tam giác mà các cạnh chưa được kẻ)
Hướng dẫn giải
-Xét tam giác vuông BDA và tam giác vuông BDC có:
ABD = CBD
BD: cạnh chung
=> tam giác BDA = tam giác BDC
-Ta có: góc G = góc H
góc FIG = góc EIH
Mà F + G + FIG = E + H + EIH = 1800
=> góc F = góc E
Xét tam giác IFG và tam giác IEH có:
IF = IE (gt)
FIG = EIH (gt)
góc F = góc E (cmt)
=> tam giác IFG = tam giác IEH
Bài 54 (Sách bài tập - tập 1 - trang 144)
Cho tam giác ABC có AB = AC. Lấy điểm D trên cạnh AB, điểm E trên cạnh AC sao cho AD = AE
a) Chứng minh rằng BE = CD
b) Gọi O là giao điểm của BE và CD. Chứng minh rằng \(\Delta BOD=\Delta COE\)
Hướng dẫn giải
a) Xét ∆BEA và ∆CDA, ta có:
BA = CA (gt)
\(\widehat{A}\)chung
AE = AD (gt)
Suy ra: ∆BEA = ∆CDA (c.g.c)
Vậy BE = CD (hai cạnh tương ứng)
b) ∆BEA = ∆CDA (chứng minh trên)
⇒\(\widehat{\text{B1}}=\widehat{\text{C1}}\);\(\widehat{\text{E1}}=\widehat{\text{D1}}\) (hai góc tương ứng)
\(\widehat{\text{E1}}+\widehat{\text{E2}}\)=180o (hai góc kề bù)
\(\widehat{\text{D1}}+\widehat{\text{D2}}\)=180o (hai góc kề bù)
Suy ra: \(\widehat{\text{E2}}=\widehat{\text{D2}}\)
AB = AC (gt)
⇒ AE + EC = AD + DB mà AE = AD (gt) => EC = DB
Xét ∆ODB và ∆OCE, ta có:
\(\widehat{\text{E2}}=\widehat{\text{D2}}\) (chứng minh trên)
DB = EC (chứng minh trên)
\(\widehat{\text{B1}}=\widehat{\text{C1}}\)(chứng minh trên)
Suy ra: ∆ODB = ∆OEC (g.c.g)
Bài 5.1 - Bài tập bổ sung (Sách bài tập - tập 1 - trang 146)
Cho tam giâc ABC và tam giác có ba đỉnh là D, E, F. Biết AB = DF và \(\widehat{B}=\widehat{D}\)
Trong các khẳng định sau, khẳng định nào đúng, khẳng định nào sai ?
a) Nếu \(\widehat{A}=\widehat{F}\) thì hai tam giác đó bằng nhau
b) Nếu \(\widehat{A}=\widehat{E}\) thì hai tam giác đó bằng nhau
c) Nếu \(\widehat{C}=\widehat{E}\) thì hai tam giác đó bằng nhau
Hướng dẫn giải
Trong các khẳng định sau:
- Khẳng định c) là đúng.
- Khẳng định a) ; b) là sai.
Bài 57 (Sách bài tập - tập 1 - trang 145)
Cho hình 58.
Trong đó DE // AB, DF // AC, EF // BC
Tính chu vi tam giác DEF ?
Hướng dẫn giải
giải
*xét tam giác abc và tam giác abf có
góc abc=góc bà(so le trong)
ad;chung
góc bac=góc abf(so le trong)
suy ra tam giác abc=tam giác abf(gcg)
suy ra af=bc=4(2 cạnh tương ứng)
bf=ac=3
*xét tam giác abc và tam giác ace có
góc acb=góc cae(số lẻ trong)
ac; chung
gốc bac= gốc eca(slt)
suy ra tam giác abc= tam giác ace
suy ra ae=bc=4(2 cạnh tương ứng)
ce=ab=2
* xét tam giác abc và tam giác dcb có
góc acb= góc dbc(slt)
bc;chung
góc abc= góc dcb
suy ra tam giác abc=tam giác dcb
suy ra dc=ab=2
db=ac=3
ta có ef=ae+af=4+4=8
df=db+bf=3+3=6
de=dc+ce=2+2=4
vậy chu vi của tam giác def là
để+DF+EF=4+6+8=18(ĐƠN VỊ ĐO ĐỘ DÀI)
Bài 5.3 - Bài tập bổ sung (Sách bài tập - tập 1 - trang 146)
Chứng minh rằng nếu hai tam giác bằng nhau thì hai đường cao tương ứng bằng nhau ?
Hướng dẫn giải
Xét các tam giác bằng nhau \(\Delta ABC=\Delta A'B'C'\).Kẻ \(AH\perp BC,A'H'\perp B'C'\)(hình bs 16)
Suy ra \(\Delta ABC=\Delta A'B'C'\) nên AC=A'C',\(\widehat{C}=\widehat{C'}\)
Suy ra\(\Delta AHC=\Delta A'H'C'\)(cạnh huyền -góc nhọn) nên AH=A'H'
Bài 51 (Sách bài tập - tập 1 - trang 144)
Cho tam giác ADE có \(\widehat{D}=\widehat{E}\). Tia phân giác của góc D cắt AE ở điểm M. Tia phân giác của góc E cắt AD ở điểm N. So sánh các độ dài DN và EM ?
Hướng dẫn giải
Tam giác ADE có: \(\widehat{\text{D}}=\widehat{E}\)(gt)
\(\widehat{\text{D1}}=\widehat{D2}=\dfrac{1}{2}\widehat{D}\)(Vì DM là tia phân giác)
\(\widehat{\text{E1}}=\widehat{E2}=\dfrac{1}{2}\widehat{E}\)(Vì EN là tia phân giác)
Suy ra:\(\widehat{\text{D1}}=\widehat{D2}=\)\(\widehat{\text{E1}}=\widehat{E2}\)
Xét ∆DNE = ∆EMD, ta có:
\(\widehat{NDE}\widehat{=MED}\)((gt)
DE cạnh chung
\(\widehat{\text{D1}}=\widehat{E2}=\)(chứng minh trên)
Suy ra: ∆DNE = ∆EMD (g.c.g)
Vậy DE = EM (2 cạnh tương ứng).
Bài 52 (Sách bài tập - tập 1 - trang 144)
Cho hình 56.
Trong đó AB // HK, AH // BK. Chứng minh rằng AB = HK, AH = BK ?
Hướng dẫn giải
Nối A với K
Xét tam giác ABK và tam giác AHK có:
AK: cạnh chung
góc BAK = góc AKH (AB // HK)
góc HAK = góc AKB (AH //BK)
=> tam giác ABK = tam giác AHK
=> AB = HK (hai cạnh tương ứng)
Ta có: tam giác ABK = tam giác AHK
=> AH = BK (hai cạnh tương ứng)
Bài 60 (Sách bài tập - tập 1 - trang 145)
Cho tam giác ABC vuông tại A. Tia phân giác của góc B cắt AC ở D. Kẻ DE vuông góc với BC. Chứng minh rằng AB = BE ?
Hướng dẫn giải
Ta có hình vẽ:
Xét hai tam giác vuông ABD và EBD có:
BD: cạnh chung
góc ABD = góc EBD
=> tam giác ABD = tam giác EBD
=> AB = BE (hai cạnh tương ứng)
Bài 53 (Sách bài tập - tập 1 - trang 144)
Cho tam giác ABC. Các tia phân giác của các góc B và C cắt nhau ở O. Kẻ \(OD\perp AC;OE\perp AB\).
Chứng minh rằng OD = OE ?
Hướng dẫn giải
Giải
Kẻ OH⊥BC
Xét hai tam giác vuông OEB và OHB, ta có:
\(\widehat{\text{OEB}}=\widehat{\text{OHB}}\)=90o
Cạnh huyền OB chung
\(\widehat{EBO}=\widehat{\text{HB}O}\)(gt)
Suy ra: ∆OEB = ∆OHB (cạnh huyền, góc nhọn)
⇒ OE = OH (hai cạnh tương ứng) (1)
Xét hai tam giác vuông OHC và ODC, ta có:
\(\widehat{\text{OHC}}=\widehat{\text{ODC}}\)=90oCạnh huyền OC chung
\(\widehat{\text{HCO}}=\widehat{\text{DCO}}\)(gt)
Suy ra: ∆OHC = ∆ODC (cạnh huyền, góc nhọn)
⇒ OH = OD (hai cạnh tương ứng) (2)
Từ (1) và (2) suy ra: OE = OD.
Bài 56 (Sách bài tập - tập 1 - trang 145)
Cho hình 57, chứng minh rằng O là trung điểm của mỗi đoạn thẳng AD, BC
Hướng dẫn giải
Ta có: góc B + góc D = 1200 + 600 = 1800
Mà hai góc này TCP
=> AB // CD
Xét tam giác ABO và tam giác CDO có:
AB = CD (GT)
ABC = BCD (AB // CD)
BAD = ADC (AB // CD)
=> tam giác ABO = tam giác CDO
=> AO = OD
=> O là trung điểm AD
Ta có: tam giác ABO = tam giác CDO
=> BO = OC
=> O là trung điểm BC
Bài 62* (Sách bài tập - tập 1 - trang 145)
Cho tam giác ABC. Vẽ về phía ngoài tam giác ABC các tam giác vuông tại A là ABD, ACE có AB = AD, AC = AE. Kẻ AH vuông góc với BC, DM vuông góc với AH, EN vuông góc với AH. Chứng minh rằng :
a) DM = AH
b) MN đi qua trung điểm của DE
Hướng dẫn giải
Bài 61 (Sách bài tập - tập 1 - trang 145)
Cho tam giác ABC vuông tại A có AB = AC. Qua A kẻ đường thẳng xy (B, C nằm cùng phía đối với xy). Kẻ BD và CE vuông góc với xy. Chứng minh rằng :
a) \(\Delta BAD=\Delta ACE\)
b) \(DE=BD+CE\)
Hướng dẫn giải
Bài 5.4* - Bài tập bổ sung (Sách bài tập - tập 1 - trang 147)
Cho tam giác ABC vuông tại A có AB = AC. Lấy điểm D thuộc cạnh AB, điểm E thuộc cạnh AC sao cho AD = AE. Đường thẳng đi qua D và vuông góc với BE cắt đường thẳng CA ở K. Chứng minh AK = AC ?
Hướng dẫn giải
Xét hai tam giác KAD và BAE có:
\(\widehat{KAD}=\widehat{BAE}\left(=90^o\right)\)
AD = AE (gt)
\(\widehat{D_1}=\widehat{E_1}\) (cùng phụ với góc K)
Vậy: \(\Delta KAD=\Delta BAE\left(g-c-g\right)\)
Suy ra: AK = AB (hai cạnh tương ứng)
Ta lại có AB = AC
Do đó: AK = AC.
Bài 59 (Sách bài tập - tập 1 - trang 145)
Cho tam giác ABC có AB = 2,5cm, AC = 3cm, BC = 3,5cm. Qua A vẽ đường thẳng song song với BC, qua C vẽ đường thẳng song song với AB, chúng cắt nhau ở D. Tính chu vi tam giác ACD ?
Hướng dẫn giải
Ta có hình vẽ:
Xét tam giác ABC và tam giác ACD có:
AC: cạnh chung
góc BAC = góc ACD (AB // CD)
góc DAC = góc ACB (AD // BC)
=> tam giác ABC = tam giác ADC
=> AB = DC = 2,5 cm
ta có: tam giác ABC = tam giác ADC
=> BC = AD = 3,5 cm
Chu vi tam giác ACD:
AC + AD + CD = 2,5 cm + 3,5 cm + 3 cm
= 9 cm
Vậy chu vi tam giác ACD là 9 cm.
Bài 63 (Sách bài tập - tập 1 - trang 146)
Cho tam giác ABC, D là trung điểm của AB. Đường thẳng qua D và song song với BC cắt AC ở E, đường thẳng qua E và song song với AB cắt BC ở F. Chứng minh rằng :
a) \(AD=EF\)
b) \(\Delta ADE=\Delta EFC\)
c) \(AE=EC\)
Hướng dẫn giải
* Xét tam giác BDE và tam giác EFB có:
+) \widehat{DEB} = \widehat{EBF} ( so le trong)
+) BE chung
+) \widehat{FEB} = \widehat{DBE} ( so le trong)
=> Tam giác BDE = tam giác EFB ( g.c.g )
=> EF = BD ( 2 cạnh tương ứng)
* Mà AD = BD ( D là trung điểm của AB)
=> EF = AD. ( cpcm)
Bài 49 (Sách bài tập - tập 1 - trang 144)
Vẽ tam giác ABC biết \(\widehat{B}=90^0;BC=2cm,\widehat{C}=60^0\). Sau đó đo AC để kiểm tra rằng AC = 4cm ?
Hướng dẫn giải
AC = 4cm.
Bài 65* (Sách bài tập - tập 1 - trang 146)
Cho tam giác ABC. Trên cạnh AB lấy các điểm D và E sao cho AD = BE. Qua D và E, vẽ các đường thẳng song song với BC, chúng cắt AC theo thứ tự ở M và N. Chứng minh rằng DM + EN = BC
Hướng dẫn : Qua N, kẻ đường thẳng song song với AB
Hướng dẫn giải
Bài 58 (Sách bài tập - tập 1 - trang 145)
Cho đoạn thẳng AB. Qua A vẽ đường thẳng m vuông góc với AB. Qua B vẽ đường thẳng n vuông góc với AB. Qua trung điểm O của AB vẽ một đường thẳng cắt m ở C và cắt n ở D. So sánh các độ dài OC và OD ?