Bài 4: Trường hợp bằng nhau thứ hai của tam giác: cạnh - góc - cạnh (c.g.c)

Vẽ tam giác ABC:

+ Vẽ góc ∠xBy = 90º

+ Trên tia Bx lấy điểm A sao cho BA = 2,5 cm.

Trên tia By lấy điểm C sao cho BC = 2,5cm.

+ Nối A với C ta được tam giác ABC thỏa mãn.

Đo các góc ta thấy ∠A = ∠C = 45o.

Cho góc nhọn xOy. Trên tia Ox lấy điểm A trên tia Oy lấy điểm B sao cho OA = OB. Lấy điểm C bất kì trên tia phân giác Om của góc xOy. Chứng minh rằng ΔAOC = ΔBOC

Có hai trường hợp:

   + ΔAIC = ΔBIC (c.g.c) vì:

AI = IB (gt)

∠AIC = ∠BIC = 90o

CI chung.

   + ΔAID = ΔBID(c.g.c) vì:

AI = ID (gt)

∠AID = ∠BID = 90o

DI chung.

   + ΔACD = ΔBCD(c.c.c) vì:

AC = BC (Lấy từ ΔAIC = ΔBIC)

AD = BD (Lấy từ ΔAID = ΔBID)

CD chung

- Vẽ góc ∠ xAy = 90º

- Trên tia Ax lấy điểm B sao cho AB = 3cm.

Trên tia Ay lấy điểm C sao cho AC = 1cm.

- Nối các điểm B và C ta được tam giác ABC thỏa mãn.

Đo góc C ta được ∠C ≈ 72o.

Xét ΔAMK và ΔBMK, ta có:

AM = BM (gt)

∠(AMK) =∠(BMK) =90o (vì KM⊥AB)

MK cạnh chung

Suy ra: ΔAMK= ΔBMK(c.g.c)

⇒∠(AKM) =∠(BKM)

Vậy KM là tia phân giác của góc AKB

Xét Δ AOC và Δ BOD, ta có:

OA = OB ( Vì O là trung điểm của AB )

∠(AOC) =∠(BOD) (đối đỉnh)

OC = OD ( Vì O là trung điểm của CD)

Suy ra: ΔAOC = ΔBOD (c.g.c)

⇒∠A =∠B (hai góc tương ứng)

Vậy: AC // BD (vì có hai góc so le trong bằng nhau)

Xét ΔABC và ΔDEC, ta có:

AC = DC (gt)

∠(ACB) =∠(ECD) (đối đỉnh)

BC=EC (gt)

Suy ra: ΔABC= ΔDEC (c.g.c)

⇒∠A =∠D ̂(hai góc tương ứng).Mà ∠A =90o nên ∠D =90o

Xét ΔABD và ΔEBD, ta có:

AB = BE (gt)

∠(ABD) = ∠(DBE) (vì BD là tia phân giác)

BC cạnh chung

Suy ra: ΔABD = ΔEBD(c.g.c)

⇒ DA = DE (hai cạnh tương ứng)

Ta có: ΔABD = ΔEBD(chứng minh trên)

Suy ra: ∠A = ∠(BED) (hai góc tương ứng)

Mà ∠A =90onên ∠(BED) =90o

Xét ΔAOD và ΔBOD, ta có:

OA = OB (gt)

∠(AOD) = ∠(BOD)(vì OD là tia phân giác)

OD cạnh chung

Suy ra: ΔAOD= ΔBOD(c.g.c)

Vậy: DA = DB (hai cạnh tương ứng)

ΔAOD= ΔBOD (chứng minh trên)

⇒ ∠(ADO) = ∠(BDO) (hai góc tương ứng) (1)

Ta có: ∠(ADO) + ∠(BDO) =180o(hai góc kề bù) (2)

Từ (1) và (2) suy ra: ∠(ADO) = ∠(BDO) =90o

Vậy: OD ⊥AB

Gọi giao điểm của đường kẻ ngang đi qua điểm A và đường kẻ dọc đi qua điểm B cắt nhau tại H.

Giao điểm đường kẻ ngang đi qua C và đường kẻ dọc đi qua D là K

Xét ΔAHB và ΔCKD, ta có:

AH = CK (bằng 2 ô vuông)

∠(AHB) =∠(CKD) =90o

BH = DK (bằng 3 ô vuông)

Suy ra ΔAHB= ΔCKD (c.g.c)

⇒ AB = CD (hai cạnh tương ứng) và ∠(BAH) =∠(DCK) (hai góc tương ứng)

Hai đường thẳng AB Và CD cắt đường thẳng AK có 2 góc ∠(BAH) và ∠(DCK) ̂ở vị trí đồng vị bằng nhau nên AB // CD.

∠DAC = ∠DAB + ∠BAC = 90o + ∠BAC

∠BAE = ∠BAC + ∠CAE = ∠BAC + 90o

⇒ ∠DAC = ∠BAE

Xét ΔABE và ΔADC, ta có:

Gọi giao điểm DC và AB là H, giao điểm của CD và BE là K

Ta có: ΔABE = ΔADC (cmt)

⇒ ∠ABE = ∠ADC (hai góc t.ư)

hay ∠HBK = ∠ADH

+ ΔADH và ΔBKH đều có tổng ba góc trong mỗi tam giác bằng 180o nên có:

∠ADH + ∠DAH + ∠AHD = ∠BKH + ∠KHB + ∠HBK

Mà ∠AHD = ∠BHK (hai góc đối đỉnh)

∠ADH = ∠HBK (chứng minh trên)

Suy ra ∠DAH = ∠HKB

Mà ∠DAH = 90o nên ∠HKB = 90o

⇒ DC ⊥ BE (điều phải chứng minh)

Xét ΔAKM và ΔBKC ta có:

AK = BK (Vì K là trung điểm AB)

∠(AKM) =∠(BKC) (đối đỉnh)

KM=KC (giả thiết)

Suy ra: ΔAKM = ΔBKC(c.g.c)

⇒AM =BC (hai cạnh tương ứng)

Và ∠(AMK) =∠(BCK) (2 góc tương ứng)

Suy ra: AM // BC ( vì có cặp góc so le trong bằng nhau)

Tương tự: ΔAEN= ΔCEB(c.g.c)

⇒ AN = BC (2 cạnh tương ứng)

Và ∠(EAN) =∠(ECB) (2 góc tương ứng)

Suy ra: AN // BC (vì có cặp góc so le trong bằng nhau)

Ta có: AM // BC và AN // BC nên hai đường thẳng AM và AN trùng nhau hay A,M,N thẳng hàng (1)

Lại có: AM = AN ( vì cùng bằng BC) (2)

Từ (1) và (2) suy ra: A là trung điểm của MN

a) Sai;

b) Sai;

c) Đúng;

d) Đúng.

+ Gọi giao điểm của AB và CD là I. Theo giả thiết I là trung điểm của CD và AB.

+) Xét tam giác ACI và tam giác ADI có:

AI chung

CI = DI (vì I là trung điểm của CD).

∠AIC = ∠ DIA = 90º ( vì AB vuông góc với CD tại I).

Suy ra: ∆ ACI = ∆ ADI (c.g.c)

Suy ra: ∠CAI = ∠ ADI ( hai góc tương ứng).

Do đó, AB là tia phân giác của góc ∠CAD .

+) Chứng minh tương tự ta có: CD là tia phân giác của góc C, BA là tia phân giác của góc B, DC là tia phân giác của góc D.

+) Xét ΔBMD và ΔCME có:

BM = MC (vì M là trung điểm BC)

MD = ME (giả thiết)

∠BMD = ∠EMC (hai góc đối đỉnh)

⇒ ΔBMD = ΔCME (c.g.c)

⇒ ∠D = ∠MEC (hai góc t.ư)

Mà hai góc này ở vị trí so le trong nên suy ra BD // CE.

Ta có AB ⊥ BD (giả thiết) và BD // CE (chứng minh trên) nên AB ⊥ CE

Xét ΔAMB và ΔKMC có:

AM = MK (giả thiết)

BM = MC (vì M là trung điểm của BC)

∠AMB = ∠KMC (hai góc đối đỉnh)

⇒ ΔAMB = ΔKMC (c.g.c)

⇒ ∠ABM = ∠KCM (hai góc t.ư) và AB = CK

⇒ CK // AB (có cặp góc so le trong bằng nhau

+ Ta có: ∠BAM + ∠CAM = 110º ⇒ ∠AKC + ∠CAM = 110º (1)

Xét tam giác ACK có:

∠AKC + ∠CAM + ∠ACK = 180º ( tổng ba góc trong một tam giác). (2)

Từ (1) và (2) suy ra: ∠ACK = 180º - 110º = 70º

Có: ∠DAE + ∠DAB + ∠BAC + ∠CAE = 360o

Mà ∠DAB = ∠CAE = 90o; ∠BAC = 110o

⇒ ∠DAE = 70o

⇒ ∠DAE = ∠ACK

+) Xét ΔCAK và ΔAED có:

AC = AE (gt)

∠ACK = ∠DAE (chứng minh trên)

CK = AD (cùng = AB)

⇒ ΔCAK = ΔAED (c.g.c)

Gọi H là giao điểm của MA và DE.

ΔCAK = ΔAED nên ∠A1 = ∠E. (3)

+) Ta có: ∠A1 + ∠CAE + ∠A2 = 180º

Thay số: ∠A1 + 90º + ∠A2 = 180º ⇒ ∠A1 + ∠A2 = 90º (4)

Từ (3) và( 4) suy ra: ∠A2 + ∠E = 90º

Do đó MA ⊥ DE.