Bóng của một cái tháp trên mặt đất có độ dài BC = 63 m. Cùng thời điểm đó, một cây cột DE cao 2 m cắm vuông góc với mặt đất có bóng dài 3 m (hình vẽ). Tính chiều cao của tháp.
10/11
1. Bóng của một cái tháp trên mặt đất có độ dài \[BC = 63{\rm{ m}}.\] Cùng thời điểm đó, một cây cột \[DE\] cao 2 m cắm vuông góc với mặt đất có bóng dài 3 m (hình vẽ). Tính chiều cao của tháp.
2. Cho tam giác \[ABC\] có ba góc nhọn \[\left( {AB < AC} \right),\] vẽ các đường cao \[BD\] và \[CE.\]
a) Chứng minh: ΔABD∽ ΔACE .
b) Chứng minh: \(\widehat {ABC} + \widehat {EDC} = 180^\circ \).
c) Gọi \[M,{\rm{ }}N\] lần lượt là trung điểm của đoạn thẳng \[BD\] và \[CE.\] Vẽ \[AK\] là phân giác của \[\widehat {MAN}\,\,(K \in BC).\] Chứng minh \[KB \cdot AC = KC \cdot AB.\]
Hướng dẫn giải
1. Ta có \(AB \bot BC;\,\,DE \bot BC\) nên \(DE\,{\rm{//}}\,AB\).
Xét tam giác \(ABC\) có \(DE\,{\rm{//}}\,AB\), ta có
\[\frac{{DE}}{{AB}} = \frac{{CE}}{{CB}}\] (hệ quả của định lí Thalès).
Hay \[\frac{2}{{AB}} = \frac{3}{{63}}\] suy ra \[AB = 42\,\,{\rm{m}}\].
Vậy chiều cao của tháp là 42 m.
2.
a) Xét \[\Delta ABD\] và \[\Delta ACE\] có:
\[\widehat {BAC}\] chung,
\[\widehat {ADB} = \widehat {AEC} = 90^\circ \](gt)
Suy ra ΔABD∽ ΔACE (g.g).
b) Vì ΔABD∽ ΔACE (câu a) nên \[\frac{{AD}}{{AE}} = \frac{{AB}}{{AC}}\] (các cặp cạnh tương ứng tỉ lệ).
Xét \[\Delta AED\] và \[\Delta ACB\] có
\[\frac{{AD}}{{AE}} = \frac{{AB}}{{AC}}\] (chứng minh trên)
\[\widehat {BAC}\] chung,
Do đó ΔAED∽ ΔACB (c.g.c)
Suy ra \[\widehat {ADE} = \widehat {ABC}\] (hai góc tương ứng)
Mặc khác \[\widehat {ADE} + \widehat {EDC} = 180^\circ \] (hai góc kề bù)
Do đó \[\widehat {ADE} + \widehat {EDC} = \widehat {ABC} + \widehat {EDC} = 180^\circ \].
Vậy \[\widehat {ABC} + \widehat {EDC} = 180^\circ .\]
c) Vì ΔABD∽ ΔACE (câu a) nên \(\frac{{AB}}{{AC}} = \frac{{BD}}{{CE}}\) (tỉ số đồng dạng).
Mà \[M,{\rm{ }}N\] lần lượt là trung điểm của đoạn thẳng \[BD\] và \[CE\] nên \[BD = 2BM\] và \[CE = 2CN.\]
Suy ra \(\frac{{AB}}{{AC}} = \frac{{BD}}{{CE}} = \frac{{2BM}}{{2CN}} = \frac{{BM}}{{CN}}.\)
Xét \[\Delta ABM\] và \[\Delta ACN\] có:
\(\frac{{AB}}{{AC}} = \frac{{BM}}{{CN}}\) (chứng minh trên)
\(\widehat {ABM} = \widehat {ACN}\) (do cùng phụ với \(\widehat {BAC}\))
Do đó ΔABM∽ ΔACN (c.g.c).
Suy ra \[\widehat {BAM} = \widehat {CAN}\] (hai góc tương ứng).
Lại có AK là tia phân giác của \(\widehat {MAN}\) (giả thiết).
Suy ra \[\widehat {MAK} = \widehat {NAK}\] (tính chất tia phân giác của một góc).
Do đó \[\widehat {BAM} + \widehat {MAK} = \widehat {CAN} + \widehat {NAK}\] hay \(\widehat {BAK} = \widehat {KAC}\).
Nên \[AK\] là tia phân giác của \(\widehat {BAC}\).
Theo tính chất tia phân giác của tam giác ta có: \(\frac{{AB}}{{AC}} = \frac{{KB}}{{KC}}\).
Do đó \[KB \cdot AC = KC \cdot AB\] (điều phải chứng minh).