Bài tập Bài 12. Tính chất ba đường trung trực của tam giác có đáp án
11 câu hỏi
Hình 121 minh họa biển giới thiệu quần thể di tích, danh thắng cấp Quốc gia núi Dũng Quyết và khu vực Phượng Hoàng Trung Đô ở tỉnh Nghệ An (Hình 120).
Làm thế nào để xác định được vị trí cách đều ba địa điểm được minh họa trong Hình 121?
Ba địa điểm được minh họa trên tạo thành ba đỉnh của một tam giác.
Khi đó vị trí cách đều ba địa điểm đó là giao điểm ba đường trung trực của tam giác tạo bởi ba địa điểm trên.
Cho tam giác ABC như Hình 122. Vẽ đường trung trực d của đoạn thẳng BC.
Vẽ đường thẳng d vuông góc với BC tại trung điểm của BC.
Khi đó d là đường trung trực của đoạn thẳng BC.
Ta có hình vẽ sau:
Cho tam giác ABC cân tại A. Vẽ đường phân giác AD. Chứng minh AD cũng là đường trung trực của tam giác ABC.
Quan sát các đường trung trực của tam giác ABC (Hình 126), cho biết ba đường trung trực đó có cùng đi qua một điểm hay không.
Ta thấy các đường trung trực của tam giác ABC cùng đi qua điểm O.
Trong Hình 127, điểm O có phải là giao điểm ba đường trung trực của tam giác ABC không?
Trong Hình 127, đường thẳng qua O và cắt AC không vuông góc với AC nên đường thẳng này không phải là đường trung trực của đoạn thẳng AC.
Tương tự, đường thẳng qua O và cắt AB nhưng không vuông góc với AB do đó đường thẳng này không phải là đường trung trực của đoạn thẳng AB.
Vậy O không phải giao điểm ba đường trung trực của tam giác ABC.
Quan sát giao điểm O của ba đường trung trực của tam giác ABC (Hình 128) và so sánh độ dài ba đoạn thẳng OA, OB, OC.
Theo đề bài, điểm O là giao điểm của ba đường trung trực của tam giác ABC.
Suy ra điểm O nằm trên đường trung trực của đoạn thẳng AB, AC. Khi đó:
Do O nằm trên đường trung trực của đoạn thẳng AB nên OA = OB.
Do O nằm trên đường trung trực của đoạn thẳng BC nên OB = OC.
Do đó OA = OB = OC.
Cho tam giác ABC và điểm O thỏa mãn OA = OB = OC. Chứng minh rằng O là giao điểm ba đường trung trực của tam giác ABC.
Do OA = OB nên O nằm trên đường trung trực của đoạn thẳng AB.
Do OB = OC nên O nằm trên đường trung trực của đoạn thẳng BC.
Tam giác ABC có O là giao điểm hai đường trung trực của đoạn thẳng AB và đoạn thẳng BC nên O là giao điểm ba đường trung trực của tam giác ABC.
Cho tam giác ABC. Vẽ điểm O cách đều ba đỉnh A, B, C trong mỗi trường hợp sau:
a) Tam giác ABC nhọn;
b) Tam giác ABC vuông tại A;
c) Tam giác ABC có góc A tù.
a) Cách vẽ:
- Vẽ tam giác ABC nhọn.
- Vẽ ba đường trung trực của ba cạnh AB, BC, AC. Ba đường trung trực này giao nhau tại điểm O (điểm O nằm trong tam giác ABC).
b) Cách vẽ:
- Vẽ tam giác ABC vuông tại A.
- Vẽ ba đường trung trực của ba cạnh AB, BC, AC. Ba đường trung trực này giao nhau tại điểm O (điểm O là trung điểm của đoạn BC).
c) Cách vẽ:
- Vẽ tam giác ABC tù.
- Vẽ ba đường trung trực của ba cạnh AB, BC, AC. Ba đường trung trực này giao nhau tại điểm O (điểm O nằm ngoài tam giác ABC).
Tam giác ABC có ba đường trung tuyến cắt nhau tại G. Biết rằng điểm G cũng là giao điểm của ba đường trung trực trong tam giác ABC. Chứng minh tam giác ABC đều.
Gọi M, N, P lần lượt là trung điểm của các cạnh BC, CA, AB.
Do G vừa là trọng tâm của tam giác và P là trung điểm của AB nên C, G, P thẳng hàng.
Do G là giao điểm ba đường trung trực của tam giác nên G nằm trên đường trung trực của cạnh AB do đó C nằm trên đường trung trực của đoạn thẳng AB.
Suy ra CA = CB.
Thực hiện tương tự ta thu được BA = BC.
Do đó AB = BC = CA.
Tam giác ABC có AB = BC = CA
Vậy tam giác ABC đều.
Tam giác ABC có ba đường phân giác cắt nhau tại I. Biết rằng I cũng là giao điểm ba đường trung trực của tam giác ABC. Chứng minh tam giác ABC đều.
Gọi M, N, P lần lượt là chân đường cao kẻ từ I đến BC, CA, AB.
Do I là giao điểm ba đường phân giác của tam giác ABC nên IM = IN = IP.
Do I là giao điểm ba đường trung trực của tam giác ABC nên I nằm trên đường trung trực của các cạnh BC, CA, AB.
Suy ra đường thẳng qua I, vuông góc với BC, CA, AB lần lượt là đường trung trực của các cạnh BC, CA, AB.
Do đó M, N, P lần lượt là đường trung trực của các cạnh BC, CA, AB.
Suy ra M, N, P lần lượt là trung điểm của các cạnh BC, CA, AB.
Do AI là đường phân giác của BAC^ nên BAI^=CAI^.
Xét ΔPAI vuông tại P và ΔNAI vuông tại N có:
AI chung.
PAI^=NAI^ (chứng minh trên).
Suy ra ΔPAI=ΔNAI (cạnh huyền - góc nhọn).
Do đó PA = NA (2 cạnh tương ứng).
Mà P là trung điểm của AB nên PA = 12BA; N là trung điểm của CA nên NA = 12CA.
Suy ra AB = CA.
Thực hiện tương tự ta thu được BA = BC.
Do đó AB = BC = CA.
Tam giác ABC có AB = BC = CA nên tam giác ABC đều.
Cho tam giác ABC. Đường trung trực của hai cạnh AB và AC cắt nhau tại điểm O nằm trong tam giác. M là trung điểm của BC. Chứng minh:
a) OM ⊥ BC;
b) MOB^=MOC^.
a) Đường trung trực của hai cạnh AB và AC cắt nhau tại điểm O nằm trong tam giác nên tam giác ABC nhọn và O là giao điểm của ba đường trung trực của tam giác ABC.
Do đó điểm O nằm trên đường trung trực của đoạn thẳng BC.
Lại có M là trung điểm của BC nên OM là đường trung trực của đoạn thẳng BC.
Do đó OM ⊥ BC.
b) Do OM ⊥ BC nên ΔOMB và ΔOMC vuông tại M.
Xét ΔOMB vuông tại M và ΔOMC vuông tại M có:
OM chung.
MB = MC (theo giả thiết).
Do đó ΔOMB=ΔOMC (hai cạnh góc vuông).
Suy ra MOB^=MOC^ (hai góc tương ứng).
Vậy MOB^=MOC^
