1) Một chiếc tàu thủy có mặt cắt dọc phần nổi trên mặt nước của thân tàu được mô tả ở hình bên dưới. Tính chu vi mặt cắt dọc nổi trên mặt nước của thân tàu đó (làm tròn kết quả đến hàng phần

Hướng dẫn giải

1) Giả sử mặt cắt dọc phần nổi trên mặt nước cả tàu thủy được mô tả như hình vẽ dưới đây:

• Do tam giác \[ABM\] vuông tại \(B,\) nên theo định lí Pythagore ta có:

\[A{M^2} = A{B^2} + B{M^2} = {5,6^2} + {8,4^2} = 31,36 + 70,56 = 101,92\]

Suy ra \(AB = \sqrt {101,92} \,\,\left( {\rm{m}} \right).\)

• Do tam giác \(CDH\) vuông tại \(H,\) nên theo định lí Pythagore ta có:

\[C{D^2} = C{H^2} + D{H^2} = {16,2^2} + {10,8^2} = 262,44 + 116,64 = 379,08\]

Suy ra \(CD = \sqrt {379,08} \,\,\left( {\rm{m}} \right)\).

• Ta có \[AI = BH = BM + MC + CH = 8,4 + 24 + 16,2 = 48,6\] (m).

            \[DI = DH--HI = DH--AB = 10,8--5,6 = 5,2\] (m).

Do tam giác \[ADI\] vuông tại \[I,\] nên theo định lí Pythagore ta có:

\[A{D^2} = A{I^2} + D{I^2} = {48,6^2} + {5,2^2} = 2{\rm{ }}361,96 + 27,04 = 2{\rm{ }}389\]

Suy ra \(AD = \sqrt {2\,389} \,\,\left( {\rm{m}} \right)\).

• Chu vi tứ giác \(AMCD\) là:

\[AM + MC + CD + DA = \]\(\sqrt {101,92}  + 24 + \sqrt {379,08}  + \sqrt {2389}  \approx 102,4\) (m).

Vậy chu vi mặt cắt dọc phần nổi trên mặt nước của chiếc tàu thuỷ đó khoảng \[102,4{\rm{\;m}}{\rm{.}}\]

2)

a) Vì \(O\) là giao điểm ba đường trung trực nên \(OM \bot AB.\)

Lại có \(AH \bot BC\) \((H\) là trực tâm) nên \(AH\,{\rm{//}}\,OM.\)

Tương tự, \(BH\,{\rm{//}}\,ON.\)

Do đó \(\widehat {MON} = \widehat {AHB}\) (hai góc tạo bởi hai đường thẳng song song)

Xét tam giác \[BAC\] có \(M,\,\,N\) lần lượt là trung điểm của \(BC\) và \(AC.\)

Do đó \(MN\) là đường trung bình của tam giác \(ABC\) nên \(MN\,{\rm{//}}\,AB,\) \(MN = \frac{1}{2}AB.\)

Suy ra \(\widehat {OMN} = \widehat {HAB}\) (hai góc tạo bởi hai đường thẳng song song)

Xét \(\Delta OMN\) và \(\Delta HAB\) có:

\(\widehat {MON} = \widehat {AHB}\) và \(\widehat {OMN} = \widehat {HAB}\)

Do đó ΔOMN∽ΔHAB (g.g).

b) Vì ΔOMN∽ΔHAB (câu a) nên OMHA=NOHB=MNAB=12 (tỉ số cạnh tương ứng) 1

Vì \(G\) là trọng tâm của \(\Delta ABC,\) \(AM\) là trung tuyến nên \(\frac{{AG}}{{GM}} = 2,\) hay \(\frac{{GM}}{{AG}} = \frac{1}{2}\)  \(\left( 2 \right)\)

Từ \(\left( 1 \right);\,\,\left( 2 \right)\) suy ra \(\frac{{GM}}{{AG}} = \frac{{OM}}{{AH}}.\)

Xét \(\Delta GOM\) và \(\Delta GHA\) có:

\(\frac{{GM}}{{AG}} = \frac{{OM}}{{AH}}\) và \(\widehat {OMG} = \widehat {HAG}\) (so le trong của \(AH\,{\rm{//}}\,OM)\)

Do đó ΔGOM∽ΔGHA (c.g.c).

c) Vì ΔGOM∽ΔGHA (câu b) nên OGM^=HGA^ (hai góc tương ứng).

Mà \(\widehat {HGM} + \widehat {HGA} = 180^\circ \) (kề bù) nên \[\widehat {HGM} + \widehat {OGM} = 180^\circ .\]

Do đó 3 điểm \(O;\,\,G;\,\,H\) thẳng hàng.

Mặt khác, ΔGOM∽ΔGHA nên \(\frac{{GO}}{{GH}} = \frac{{GM}}{{GA}} = \frac{1}{2},\) suy ra \(GH = 2GO.\)