- Trọng tâm của một tam giác có tính chất như sau:

"Trọng tâm cách đỉnh một khoảng bằng 2/3 độ dài đường trung tuyến đi qua đỉnh đó."

- Các cách xác định trọng tâm:

   + Cách 1: Vẽ hai đường trung tuyến ứng với hai cạnh tùy ý, rồi xác định giao điểm của hai đường trung tuyến đó.

   + Cách 2: Vẽ một đường trung tuyến của tam giác. Chia độ dài đường trung tuyến thành ba phần bằng nhau rồi xác định một điểm cách đỉnh hai phần bằng nhau.

Không thể vẽ được một tam giác có trọng tâm ở bên ngoài tam giác vì đường trung tuyến qua một đỉnh của tam giác và trung điểm một cạnh trong tam giác nên đường trung tuyến phải nằm giữa hai cạnh của một tam giác tức nằm ở bên trong của một tam giác nên ba đường trung tuyến cắt nhau chỉ có thể nằm bên trong của tam giác.

Tam giác có ít nhất một đường trung tuyến đồng thời là đường phân giác, đường trung trực, đường cao là tam giác cân, tam giác vuông cân, tam giác đều.

Tam giác có trọng tâm đồng thời là trực tâm, điểm cách đều ba đỉnh, điểm (nằm trong tam giác) cách đều ba cạnh là tam giác đều.

 ΔAED có:

⇒ AE < AD hay AD > AE

+ So sánh NH và PH

MH là đường cao của ΔMNP ⇒ H là hình chiếu của M trên đường thẳng NP.

⇒ NH là hình chiếu của đường xiên NM trên đường thẳng NP

PH là hình chiếu của đường xiên MP trên đường thẳng NP.

Mà NM < PM ⇒ NH < PH (đường xiên nào lớn hơn thì hình chiếu lớn hơn).

• TH1: Xét ΔMNP có góc N nhọn

⇒ góc P nhọn (vì MN < MP nên  ).

⇒ H nằm giữa N và P.

• TH2: Xét ΔMNP có góc N tù

suy ra H nằm ngoài cạnh NP.

(vì giả sử H nằm giữa N và P thì ΔMNH có  ).

Lại có HN < HP nên N nằm giữa H và P

⇒ Tia MN ở giữa hai tia MH và MP ⇒ 

Trong một tam giác, độ dài một cạnh lớn hơn hiệu và nhỏ hơn tổng của hai cạnh còn lại.

Vậy nên với năm đoạn thẳng có độ dài 1cm, 2cm, 3cm, 4cm, 5cm ta dựng được tam giác với ba cạnh là các đoạn thẳng có độ dài là:

+ Bộ ba 2cm, 3cm, 4cm (3-2 < 4 < 3+2)

Dựng đoạn thẳng bằng 4cm.

Từ hai đầu đoạn thẳng dựng các cung tròn bán kính lần lượt 2cm và 3cm.

Hai cung tròn này cắt nhau tại điểm thứ 3.

Nối các điểm ta được tam giác cần dựng.

+ Bộ ba 3cm, 4cm, 5cm (4-3 < 5 < 4+3)

Dựng đoạn thẳng bằng 4cm.

Dựng đoạn thẳng bằng 5cm.

Từ hai đầu đoạn thẳng dựng các cung tròn bán kính lần lượt 3cm và 4cm.

Hai cung tròn này cắt nhau tại điểm thứ 3.

Nối các điểm ta được tam giác cần dựng.

+ Bộ ba 2cm, 4cm, 5cm (4-2 < 5 < 4+2)

Dựng đoạn thẳng bằng 4cm.

Dựng đoạn thẳng bằng 5cm.

Từ hai đầu đoạn thẳng dựng các cung tròn bán kính lần lượt 2cm và 4cm.

Hai cung tròn này cắt nhau tại điểm thứ 3.

Nối các điểm ta được tam giác cần dựng.

Vậy ta dựng được tất cả 3 tam giác.

Gọi O là địa điểm đặt nhà máy (O tùy ý)

A, B, C, D lần lượt là bốn điểm dân cư (A,B, C, D cố định).

Ta luôn có:

OA + OC ≥ AC

OB + OD ≥ BD

⇒ OA + OB + OC + OD ≥ AC + BD (AC + BD là hằng số)

Vậy để OA + OB + OC + OD nhỏ nhất thì OA + OC = AC và OB + OD = BD.

OA + OC = AC khi O thuộc đoạn AC.

OB + OD = BD khi O thuộc đoạn BD.

Vậy OA + OB + OC + OD nhỏ nhất khi O là giao điểm của hai đoạn AC và BD.

Δ MPQ và Δ RPQ có cùng đường cao.

Q là trọng tâm của ∆MNP ⟹ Q thuộc đường trung tuyến MR và 

Gọi độ dài đường vuông góc kẻ từ P đến MR là h. Khi đó:

Δ MNQ và Δ RNQ có cùng đường cao.

Chứng minh tương tự câu a ta có:

(k là độ dài đường vuông góc kẻ từ N đến MR)

Δ RPQ và Δ RNQ có cùng đường cao.

Gọi m là độ dài đường vuông góc kẻ từ Q đến NP.

Tìm M khi độ dài đoạn OA, OB là bất kì

- Vì M cách đều hai cạnh Ox, Oy của góc xOy nên M nằm trên đường phân giác Oz của góc xOy (1).

- Vì M cách đều hai điểm A, B nên M nằm trên đường trung trực của đoạn AB (2).

Từ (1) và (2) ta xác định được điểm M là giao điểm của đường phân giác Oz của góc xOy và đường trung trực của đoạn AB.

Tìm M khi OA = OB

Nếu OA = OB thì ∆AOB cân tại O nên tia phân giác góc xOy cũng là trung trực của AB.

Do đó mọi điểm trên tia phân giác góc xOy sẽ cách đều hai cạnh Ox, Oy và cách đều hai điểm A và B.

Vậy khi OA = OB thì có vô số điểm M thỏa mãn các điều kiện ở câu a.

Gọi A là giao điểm của a và b.

Theo giả thiết c ⟘ a hay SR ⟘ AQ hay SR là đường cao của ΔASQ.

d ⟘ b hay PQ ⟘ AS hay QP là đường cao của ΔASQ.

SR cắt QP tại M ⇒ M là trực tâm của ΔASQ

⇒ AM ⟘ SQ

Vậy đường thẳng đi qua M và vuông góc với SQ cũng đi qua A (đpcm).

 Vì M nằm trên d, d là trung trực của AB nên MA = MB (1)

Vì N ∈ PA nên N và B thuộc hai nửa mặt phẳng khác nhau bờ là đường thẳng d.

⇒ M nằm giữa N và B ⇒ NM + MB = NB (2)

Từ (1) và (2) ⇒ NB = MA + NM.

Trong ∆NMA có : MA + NM > NA (bất đẳng thức tam giác).

⇒ NB > NA.

Gọi AN’ cắt d tại K.

K thuộc đường trung trực của AB nên KA = KB.

Trong tam giác N’KB có: N’B < KN’ + KB (bất đẳng thức tam giác).

⇒ N’B < KN’ + KA (vì KA = KB) hay N’B < N’A.

Vì LA < LB nên L không thuộc d

Theo chứng minh câu b suy ra L không thuộc PB (vì nếu L thuộc PB thì LA > LB).

Vậy L thuộc PA.