Một bức tường đang xây dở có dạng hình thang vuông MNPQ, vuông góc ở M và Q, MN = 2 m, PQ = 5 m, MQ = 4 m. Tính độ dài cạnh NP.
a) Kẻ \(NH \bot PQ\) tại \(H\) \(\left( {H \in PQ} \right)\).
Tứ giác \(MQHN\) có \(\widehat M = \widehat Q = \widehat H = 90^\circ \) nên là hình chữ nhật.
Suy ra \(NH = MQ = 4\) m và \(QH = MN = 2\) m.
Ta có \(HP = PQ - QH = 5 - 2 = 3\) m.
Áp dụng định lý Pythagore trong tam giác \(NHP\) vuông tại \(H\):
\(NP = \sqrt {N{H^2} + H{P^2}} = \sqrt {{4^2} + {3^2}} = 5\) (m).
b)
Ta có \(\widehat {BFC} = \widehat {BEC} = 90^\circ \) (do \(CF \bot AB,BE \bot AC\)).
Tam giác \(BFC\) vuông tại \(F\) nên \(F\) thuộc đường tròn đường kính \(BC\) (1)
Tam giác \(BEC\) vuông tại \(E\) nên \(E\) thuộc đường tròn đường kính \(BC\) (2)
Từ (1) và (2) suy ra 4 điểm \(B,F,E,C\) cùng thuộc đường tròn đường kính \(BC\)
Do đó tứ giác BCEF nội tiếp. Tâm của đường tròn này là trung điểm \(J\) của \(BC\), suy ra \(JE = JF\) (cùng là bán kính).
Xét tam giác \(AFH\) vuông tại \(F\) có \(I\) là trung điểm cạnh huyền \(AH\) nên \(IF = \frac{1}{2}AH\).
Xét tam giác \(AEH\) vuông tại \(E\) có \(I\) là trung điểm cạnh huyền \(AH\) nên \(IE = \frac{1}{2}AH\).
Suy ra \(IE = IF\).
Vì \(JE = JF\) và \(IE = IF\) nên \(IJ\) là đường trung trực của đoạn thẳng \(EF\).
Vậy \(IJ \bot EF\).