Giải SBT Toán 7 Bài 15. Các trường hợp bằng nhau của tam giác vuông có đáp án
15 câu hỏi
Trong mỗi hình sau (H.4.33) có các cặp tam giác vuông nào bằng nhau?
Hướng dẫn giải
+) Hình a:
Xét ∆ABC và ∆ADC ta có:
AB = AD (giả thiết)
\(\widehat {ABC}\) = \(\widehat {ADC}\) = 90° (giả thiết)
BC = CD (giả thiết)
Do đó, ∆ABC = ∆ADC (hai cạnh góc vuông).
+) Hình b
Xét ∆EFG và ∆KHG ta có:
GF = GH (giả thiết)
\(\widehat {FEG}\) = \(\widehat {HKG}\) = 90° (giả thiết)
\(\widehat {EGF}\) = \(\widehat {HGK}\) (hai góc đối đỉnh)
Do đó, ∆EFG = KHG (góc nhọn – cạnh huyền)
+) Hình c:
Tam giác OMN vuông tại M nên \(\widehat {ONM} + \widehat O = 90^\circ \Rightarrow \widehat {ONM} = 90^\circ - \widehat O\).
Tam giác OQP vuông tại Q nên \(\widehat {OPQ} + \widehat O = 90^\circ \Rightarrow \widehat {OPQ} = 90^\circ - \widehat O\).
Do đó, \(\widehat {ONM} = \widehat {OPQ}\).
Xét ∆OMN và ∆OQP ta có:
MN = PQ (giả thiết)
\(\widehat {OMN}\) = \(\widehat {OQP}\) = 90o (giả thiết)
\(\widehat {ONM} = \widehat {OPQ}\) (chứng minh trên)
Do đó, ∆OMN = ∆OQP (góc nhọn – cạnh góc vuông).
+) Hình d:
Xét ∆XYZ và ∆STZ ta có:
YZ = TZ (giả thiết)
\(\widehat {YXZ}\) = \(\widehat {TSZ}\) = 90° (giả thiết)
XZ = SZ (giả thiết)
Do đó, ∆XYZ = ∆STZ (cạnh huyền – cạnh góc vuông).
Cho các điểm A, B, C, D, E như Hình 4.34. Biết rằng E là trung điểm của BC, chứng minh rằng ∆ABE = ∆DCE.
Hướng dẫn giải
Xét ∆ABE và ∆DCE ta có:
BE = CE (giả thiết)
\(\widehat {ABE}\) = \(\widehat {ECD}\) = 90° (giả thiết)
\(\widehat {AEB}\) = \(\widehat {CED}\) (hai góc đối đỉnh)
Do đó, ∆ABE = ∆CDE (góc nhọn – cạnh góc vuông).
Cho các điểm A, B, C, D, E như Hình 4.35. Biết rằng AC vuông góc với BD, EA = EB và EC = ED.
Chứng minh rằng:
∆AED = ∆BEC.
Hướng dẫn giải
Xét ∆AED và ∆BEC ta có:
AE = BE (giả thiết)
\(\widehat {AED}\) = \(\widehat {BEC}\) = 90° (do AC và DB vuông góc với nhau)
ED = EC (giả thiết)
Do đó, ∆AED = ∆BEC (hai cạnh góc vuông).
Cho các điểm A, B, C, D, E như Hình 4.35. Biết rằng AC vuông góc với BD, EA = EB và EC = ED.
Chứng minh rằng:
∆ABC = ∆BAD.
Hướng dẫn giải
Ta có: AC = AE + EC; BD = BE + ED. Mà AE = BE; EC = ED nên AC = BD.
Vì ∆AED = ∆BEC nên AD = BC (hai cạnh tương ứng)
Xét ∆ABC và ∆BAD có:
BC = AD (chứng minh trên)
AB chung
AC = BD (chứng minh trên)
Do đó, ∆ABC = ∆BAD (c – c – c).
Cho hình vuông ABCD. Gọi M và N lần lượt là trung điểm của AB và AD (H.4.36). Chứng minh rằng BN = CM và BN ⊥ CM.
Hướng dẫn giải
Vì ABCD là hình vuông nên AB = BC = CD = DA.
Vì N là trung điểm của AD nên AN = ND = \(\frac{{AD}}{2}\).
Vì M là trung điểm của AB nên AM = MB = \(\frac{{AB}}{2}\).
Mà AB = AD nên AN = BM.
Xét ∆ANB và ∆BMC có:
AN = BM (chứng minh trên)
AB = BC (chứng minh trên)
\(\widehat {NAB}\) = \(\widehat {MBC}\) = 90° (do ABCD là hình vuông)
Do đó, ∆ANB = ∆BMC (hai cạnh góc vuông)
Suy ra, BN = CM (hai cạnh tương ứng).
Gọi E là giao điểm của BN và CM.
Do ∆ANB = ∆BMC nên \(\widehat {EMB} = \widehat {CMB} = \widehat {BNA}\).
Từ định lí tổng ba góc trong tam giác BME và tam giác ABN, ta suy ra:
\(\widehat {BEM} = 180^\circ - \widehat {EMB} - \widehat {MBE} = 180^\circ - \widehat {BNA} - \widehat {ABN} = \widehat {BAN} = 90^\circ \).
Vậy BN vuông góc với CM tại E.
Cho bốn điểm A, B, C, D như Hình 4.37. Biết rằng \(\widehat {DAB} = \widehat {CAB}\), hãy chứng minh CB = DB.
Hướng dẫn giải
Xét ∆ABC và ∆ABD có:
AB chung
\(\widehat {CAB}\) = \(\widehat {DAB}\) (giả thiết)
\(\widehat {ACB}\) = \(\widehat {ADB}\) = 90° (giả thiết)
Do đó, ∆ABC = ∆ABD (cạnh huyền – góc nhọn).
Suy ra CB = DB.
Cho AH và DK lần lượt là hai đường cao của hai tam giác ABC và DEF như Hình 4.38. Biết rằng ∆ABC = ∆DEF, hãy chứng minh AH = DK.
Hướng dẫn giải
Vì ∆ABC = ∆DEF nên
\(\left\{ \begin{array}{l}\widehat {BAC} = \widehat {EDF};\,\,\,\widehat B = \widehat E;\,\,\,\widehat C = \widehat F\\AB = DE;\,\,\,AC = DF;\,\,BC = EF\end{array} \right.\) (các góc tương ứng và các cạnh tương ứng bằng nhau).
Vì AH là đường cao của tam giác ABC nên AH vuông góc với BC. Do đó, \(\widehat {AHB} = 90^\circ \).
Vì DK là đường cao của tam giác DEF nên DK vuông góc với EF. Do đó, \(\widehat {DKE} = 90^\circ \).
Xét ∆ABH và ∆DEK có:
\(\widehat {AHB} = \widehat {DKE} = 90^\circ \) (chứng minh trên)
AB = DE (chứng minh trên)
\(\widehat B = \widehat E\) (chứng minh trên)
Do đó, ∆ABH = ∆DEK (cạnh huyền – góc nhọn).
Suy ra AH = DK.
Cho AH và DK lần lượt là hai đường cao của tam giác ABC và DEF như Hình 4.39. Chứng minh rằng:
Nếu AB = DE; BC = EF và AH = DK thì ∆ABC = ∆DEF;
Hướng dẫn giải
Vì AH là đường cao của tam giác ABC nên AH vuông góc với BC. Do đó, \(\widehat {AHB} = 90^\circ \).
Vì DK là đường cao của tam giác DEF nên DK vuông góc với EF. Do đó, \(\widehat {DKE} = 90^\circ \).
Xét ∆ABH và ∆DEK có:
\(\widehat {AHB} = \widehat {DKE} = 90^\circ \) (chứng minh trên)
AB = DE (giả thiết)
AH = DK (giả thiết)
Do đó, ∆ABH = ∆DEK (cạnh huyền – cạnh góc vuông).
Suy ra, \(\widehat B = \widehat E\) (hai góc tương ứng).
Xét ∆ABC và ∆DEF có:
\(\widehat B = \widehat E\) (chứng minh trên)
AB = DE (giả thiết)
BC = EF (giả thiết)
Do đó, ∆ABC = ∆DEF (c – g – c).
Cho AH và DK lần lượt là hai đường cao của tam giác ABC và DEF như Hình 4.39. Chứng minh rằng:
Nếu AB = DE, AC = DF và AH = DK thì ∆ABC = ∆DEF.
Hướng dẫn giải
Vì AH là đường cao của tam giác ABC nên AH vuông góc với BC. Do đó, \(\widehat {AHB} = \widehat {AHC} = 90^\circ \).
Vì DK là đường cao của tam giác DEF nên DK vuông góc với EF. Do đó, \(\widehat {DKE} = \widehat {DKF} = 90^\circ \).
Xét ∆ABH và ∆DEK có:
\(\widehat {AHB} = \widehat {DKE} = 90^\circ \) (chứng minh trên)
AB = DE (giả thiết)
AH = DK (giả thiết)
Do đó, ∆ABH = ∆DEK (cạnh huyền – cạnh góc vuông).
Suy ra, BH = EK.
Xét ∆ACH và ∆DFK có:
\(\widehat {AHC} = \widehat {DKF} = 90^\circ \) (chứng minh trên)
AC = DF (giả thiết)
AH = DK (giả thiết)
Do đó, ∆ACH = ∆DFK (cạnh huyền – cạnh góc vuông).
Suy ra, CH = FK.
Ta có: BC = BH + HC; EF = EK + FK. Mà BH = EK; HC = FK nên BC = EF.
Xét ∆ABC và ∆DEF có:
BC = EF (chứng minh trên)
AC = DF (giả thiết)
AB = DE (giả thiết)
Do đó, ∆ABC = ∆DEF (c – c – c).
Cho bốn điểm A, B, C, D như Hình 4.40, trong đó AB = DC. Chứng minh rằng:
AC = BD.
Hướng dẫn giải
Gọi giao điểm của AC và BD là O.
Xét ∆ABC và ∆DCB có:
\(\widehat {BAC} = \widehat {CDB} = 90^\circ \) (giả thiết)
AB = CD (giả thiết)
BC chung
Do đó, ∆ABC = ∆DCB (cạnh huyền – cạnh góc vuông).
Suy ra, AC = BD (hai cạnh tương ứng).
Cho bốn điểm A, B, C, D như Hình 4.40, trong đó AB = DC. Chứng minh rằng:
AD // BC.
Hướng dẫn giải
Vì ∆ABC = ∆DCB nên \(\widehat {ACB} = \widehat {DBC}\) (hai góc tương ứng)
Xét tam giác OBC có:
\(\widehat {OCB} + \widehat {CBO} + \widehat {BOC}\) = 180°.
Mà \(\widehat {OCB} = \widehat {CBO}\) do \(\widehat {ACB} = \widehat {DBC}\) nên \(2\widehat {CBO} + \widehat {BOC}\)= 180°
Suy ra \(2\widehat {CBO}\) = 180° – \(\widehat {BOC}\)
Do đó, \(\widehat {CBO} = \frac{{180^\circ - \widehat {BOC}}}{2}\) (1)
Xét ∆ABD và ∆DCA có:
AB = CD (giả thiết)
BD = AC (chứng minh trên)
AD chung
Do đó, ∆ABD = ∆DCA (c – c – c).
Suy ra, \(\widehat {ADB} = \widehat {DAC}\).
Xét tam giác OAD có:
\(\widehat {OAD} + \widehat {ADO} + \widehat {AOD}\) = 180°.
Mà \(\widehat {OAD} = \widehat {ADO}\) do \(\widehat {ADB} = \widehat {DAC}\) nên \(2\widehat {ADO} + \widehat {AOD}\)= 180°
Suy ra \(2\widehat {ADO}\) = 180° – \(\widehat {AOD}\)
Do đó, \(\widehat {ADO} = \frac{{180^\circ - \widehat {AOD}}}{2}\) (2)
Mà \(\widehat {AOD}\) = \(\widehat {BOC}\) (hai góc đối đỉnh) (3)
Từ (1), (2), (3) suy ra, \(\widehat {CBO} = \)\(\widehat {ADO}\) hay \(\widehat {CBD} = \widehat {ADB}\).
Mà hai góc này ở vị trí so le trong nên AD // BC.
Cho hình chữ nhật ABCD. Trên cạnh AD và BC lần lượt lấy hai điểm E và F sao cho AE = CF (H.4.41). Chứng minh rằng:
AF = CE.
Hướng dẫn giải
Vì ABCD là hình chữ nhật nên AD = BC; AB = CD.
Ta có: AD = AE + ED; BC = BF + FC mà FC = AE (gt) và AD = BC nên ED = BF.
Vì ABCD là hình chữ nhật nên \(\widehat {ABC} = \widehat {BCD} = \widehat {CDA} = \widehat {DAB} = 90^\circ \).
Xét ∆ABF và ∆CDE có:
AB = CD (chứng minh trên)
BF = ED (chứng minh trên)
\(\widehat {ABF} = \widehat {CDE} = 90^\circ \)(do \(\widehat {ABC} = \widehat {CDA} = 90^\circ \))
Do đó, ∆ABF = ∆CDE (hai cạnh góc vuông).
Suy ra, AF = CE.
Cho hình chữ nhật ABCD. Trên cạnh AD và BC lần lượt lấy hai điểm E và F sao cho AE = CF (H.4.41). Chứng minh rằng:
AF // CE.
Hướng dẫn giải:
Vì ∆ABF = ∆CDE nên \(\widehat {AFB} = \widehat {CED}\) (hai góc tương ứng).
Lại có ABCD là hình chữ nhật nên AD // BC nên \(\widehat {CED} = \widehat {ECF}\)(hai góc so le trong).
Ta có: \(\widehat {AFB} = \widehat {CED}\); \(\widehat {CED} = \widehat {ECF}\) nên \(\widehat {AFB} = \widehat {ECF}\).
Mà hai góc này ở vị trí đồng vị
Nên AF // CE (điều phải chứng minh).
Cho năm điểm A, B, C, D, E như Hình 4.42, trong đó DA = DC, DB = DE.
Chứng minh rằng AB = CE.
Hướng dẫn giải
Xét ∆ABD và ∆CED có:
\(\widehat {ADB} = \widehat {CDE} = 90^\circ \) (giả thiết)
DA = DC (giả thiết)
DB = DE (giả thiết)
Do đó, ∆ABD = ∆CED (hai cạnh góc vuông).
Suy ra, AB = CE (hai cạnh tương ứng).
Cho năm điểm A, B, C, D, E như Hình 4.42, trong đó DA = DC, DB = DE.
Cho đường thẳng CE cắt AB tại F. Chứng minh rằng \(\widehat {BFC} = 90^\circ \).
Hướng dẫn giải:
Vì ∆ABD = ∆CED nên \(\widehat {BAD} = \widehat {ECD}\)(hai góc tương ứng).
Lại có: \(\widehat {BAD} + \widehat {ABC} = 90^\circ \) (do tam giác ABD vuông ở D) nên \(\widehat {ECD} + \widehat {ABC} = 90^\circ \).
Xét tam giác BFC có:
\(\widehat {BFC} + \widehat {CBF} + \widehat {BCF} = 180^\circ \)
Mà \(\widehat {CBF}\)chính là góc \(\widehat {ABC}\) và \(\widehat {BCF}\) chính là góc \(\widehat {ECD}\).
Do đó, \(\widehat {CBF}\) + \(\widehat {BCF}\) = 90°.
Nên \(\widehat {BFC}\) + 90° = 180°
Suy ra \(\widehat {BFC}\) = 180° – 90° = 90° (điều phải chứng minh).