Tải bản đầy đủ (.doc) (14 trang)

SKKN - PPCM HAI ĐƯỜNG THẲNG SONG SONG BẰNG ĐL TALET

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (165.89 KB, 14 trang )

Người thực hiện: Nguyễn THị Hảo- Trường thcs Đỉnh Sơn- Anh Sơn- Nghệ AN
PHƯƠNG PHÁP CHỨNG MINH HAI ĐƯỜNG THẲNG SONG SONG BẰNG
ĐỊNH LÝ TALET ĐẢO
A. MỞ ĐẦU
Môn toán là một trong những môn học cơ bản, không thể thiêú trong nhà
trường phổ thông, nó còn là môn học trở thành công cụ cho một số môn học khác. Bởi
vậy Toán học chiếm một vị trí hết sức quan trọng trong lĩnh vực khoa học kỷ thuật
cũng như trong cuộc sống hàng ngày . Thế nhưng không phải học sinh nào cũng say
mê và hứng thú học Toán.đặc biệt về phân môn Hình học lại có một cái khó mà nhiều
học sinh thường không dám tiếp cận và đối mặt với việc giải các bài tập hình học. Bởi
cái khó của các em là không biết vận dụng lý thuyết vào làm bài tập như thế nào?
Chưa hình dung được khi giải một bài tập hình là làm thế nào? Tư duy về hình học
còn nhiều hạn chế. Chính vì vậy mà số học sinh yêu thích học hình còn rất ít so với số
học sinh thích học đại số
Đứng trước thực trạng ấy đòi hỏi giáo viên dạy môn Toán cần biết giúp các em
tháo gỡ khó khăn phần nào khi học hình học. Tạo niềm hưng phấn cho học sinh khi
làm bài toán Hình. Muốn vậy giáo viên phải sớm hình thành phương pháp giải từng
bài toán, cần giúp học sinh biết định hướng tìm lời giải theo phương pháp phân tích
đi lên, hoặc phương pháp phân tích đi xuống (Tuỳ từng bài toán). Tuy vậy với từng
loại bài toán lại có thể có nhiều cách giải khác nhau. Chẳng hạn để chứng minh hai
đường thẳng song song trong chương trình Hình học cấp 2 có nhiều phương pháp,
riêng đối với Hình học lớp 8, định lý Talet đảo đã giúp chúng ta có thêm một phương
pháp để chứng minh hai đường thẳng song song. Trong thực tế rất nhiều bài tập về
chứng minh hai đường thẳng song song cần phải nhờ vào định lý Talét đảo. Trong bài
viết này, tôi xin đưa ra cách hướng dẫn học sinh giải một số bài tập về chứng minh hai
đường thẳng song song dựa vào định lý Ta lét đảo.
B.NỘI DUNG
I. Cơ sở lý luận:
1
Xuất phát từ nội dung định lý Ta lét đảo như sau:
Nội dung định lý: “Nếu một đường thẳng cắt hai cạnh của một tam giác và định ra


trên hai cạnh này những đoạn thẳng tỷ lệ thì hai đường thẳng đó song song với cạnh
còn lại của tam giác”
Vì vậy khi đọc đến dạng toán có chứng minh hai đường thẳng song song trong hình
học 8, tôi thường hướng cho học sinh nội dung định lý Talét đảo bằng cách phát hiện
ra các đoạn thẳng tỉ lệ ở trong các tam giác.
II. Cơ sở thực tiễn.
Trong thực tế giảng dạy tôi thấy đa số học sinh rất tuý luý khi làm bài toán hình, phải
chăng các em không định hướng được phương pháp chứng minh bài toán đó, các em
chưa biết vận dụng lý thuyết vào giải toán. Tức là đối với bài toán đó ta nên vận dụng
định nghĩa hay tính chất hay định lý nào cụ thể vào bài tập đó. Muốn cho các em định
hướng đúng về bài toán chứng minh hai đường thẳng song song dựa vào định lý Talét
đảo trước hết các em phải nắm vững định lý. Từ giả thiết của định lý, nghĩa là phải
tìm được các đoạn thẳng tỉ lệ gắn vào tam giác nào từ đó mới kết luận hai đường
thẳng song song. Trong quá trình định hướng để tìm lời giải, giáo viên cần kết hợp
thêm lược đồ phân tích, để qua đó học sinh hình dung được các bước giải và từ đó
các em có thể trình bày được lời giải của bài toán.
III. Quá trình thực hiện:
Sau đây là một số ví dụ cụ thể mà tôi đã hướng dẫn học sinh giải bài tập về chứng
minh hai đường thẳng song song nhờ vận dụng định lý Talét đảo như thế nào.
Ví dụ 1 : Cho

ABC, trung tuyến AM, đường phân giác của góc AMB cắt cạnh AB
ở D. Đường phân giác của góc AMC cắt cạnh AC ở E. Chứng minh rằng: ED// BC.

Cho

ABC
GT MB=MC,

BMD =


AMD, D

AB


AME =

CME, E

AC
KL ED //BC
2
M
B
C
A
D
E
Hướng dẫn cách tìm lời giải:
Giả sử có DE// BC
Thì đoạn thẳng tỉ lệ có thể là:
AD
DB
=
AE
EC
;
AD
AB

=
AE
AC
;
DB
AB
=
EC
AC
Sơ đồ phân tích
Để chứng minh DE// BC
- Các đoạn thẳng này có trong tam giác nào?

- Hơn nữa giả thiết cho 2 đường phân giác Phải có:
AD AE
DB EC
=
của 2 góc để làm gì?
- Trong

ABC có D

AB; E

AC


AD
DB
=

AE
EC
Sẽ suy ra điều gì? Mà
AD MA
DB MB
=
(gt)
Từ đây các em dễ dàng trình bày lời giải và
AE MA
EC MC
=
(gt)
Và MB// MC (Gt)
Giải:
Trong

ABM có MD là phân giác của

AMB
nên ta có:
AD
DB
=
MA
MB
(1) (Định lý)
Trong

AMC có ME là phân giác của AMC nên ta có:
AE

EC
=
MA
MC
(2) (Định lý)
Vì MB= MC (giả thiết) .Nên từ (1) và (2) suy ra :
AD
DB
=
AE
EC
Trong

ABC có DE định ra 2 cạnh AB, AC những đoạn thẳng tỉ lệ nên DE // BC
Ví dụ 2 : Cho tứ giác ABCD, gọi K, L lần lượt là trọng tâm của các tam giác ABC và
tam giác BCD. Chứng minh rằng KL // AD


3
Cho tứ giác ABCD (AB//CD)
GT K là trọng tâm của tam giác ABC
L là trọng tâm của tam giác BCD
KL KL//AD

Hướng dẫn cách tìm lời giải:
- Gọi M là trung điểm của BC. Sơ đồ phân tích:
Cho K, L là trọng tâm của

ABC, BCD cho ta Để chứng minh KL //AD
nghĩ tới tính chất nào ? (T/ c trọng tâm của tam giác)


- Muốn chứng minh KL// AD thì phải có điều gì ? Ta phải có:
MK
MA
=
ML
MD
- Từ giả thiết suy ra
MK
MA
=
ML
MD
vì sao?

- Từ kết luận trên rút ra điều gì? Tại sao? Mà :
MK
MA
=
1
3
- KL // AD theo định lý Talét đảo Và
ML
MD
=
1
3
(Tính chất trọng
tâm của tam giác)
Giải :

Gọi M là trung điểm của BC vì K là trọng tâm của

ABC nên MK=
1
3
MA ( Tính
chất trọng tâm của tam giác) , hay
MK
MA
=
1
3
(1)
Và L là trọng tâm của

BCD nên ML =
1
3
MD hay
ML
MD
=
1
3
(2)
Từ (1) và (2) suy ra
MK ML
MA MD
=
nên KL //AD ( Định lý Talét đảo)

Do trong

AMD có KL định ra trên 2 cạnh MA, MD những đoạn thẳng tỷ lệ nên
KL // AD ( Định lý Talét đảo)
4
A
B
M
D
C
K
L
Ví dụ 3 : Cho Hình thang ABCD (AB //CD), M là trung điểm của CD .Gọi I là giao
điểm của AM và BC và K là giao điểm của BM và AC. CMR : IK //AB
GT Cho hình thang ABCD (AB //CD)
DM = MC
AM
I
BD =
{ }
I
BM
I
AC =
{ }
K
KL IK //AB

Hướng dẫn tìm lời giải: Sơ đồ phân tích đi lên
IK nằm trong những tam giác nào? IK //AB


AMB,

AMC,

BMD,

AIK,


BIK ở những tam giác AIK, BIK
IM KM
IA KB
=
các em không khai thác được gì?
- Xét các tam giác còn lại đó là


AMC,

BMD ; AMB tìm xem có
IM MD
IA AB
=
những đoạn thẳng tỉ lệ nào ? và
KM MC
KB AB
=
- Đối với 3 tam giác trên xét tam giác nào Mà MD = MC
cũng được nhưng để chứng minh IK //AB thì

nên xét

AMB ( Vì IK, AB đều có trong

AMB).
Đến đây học sinh dễ dàng thấy ngay lời giải
Giải:
Ta có:
IM MD
IA AB
=
( Do AB // MD hay

AIB
:

MID)

KM MC
KB AB
=
( Do AB // MC) Mà MD = MC ( Giả thiết)
5
B
C
M
K
A
D
I

Nên:
IM KM
IA KB
=
Suy ra IK // AB( Điều phải chứng minh)
Vì trong

AMB có IK định ra trên 2 cạnh MA, MB những đoạn thẳng tỷ lệ nên
IK// AB ( định lý Talét đảo)
Ví dụ 4: Cho hình thang ABCD (AB // CD, AB< CD) Kẻ AK // BC , AK
I
BD =
{ }
E
;
Kẻ BI //AD; BI
I
AC =
{ }
F
( K, I

CD) .Chứng minhn rằng EF// AB

Hình thang ABCD (AB//CD; AB< CD)
GT AK //BC, K

CD
BI //AD; I


CD
AK
I
BD = (E)
BI
I
AC = (F)
KL EF //AB
Hướng dẫn học sinh đi tìm lời giải:
- Xét EF nằm trong những tam giác nào? (
, , ,AKC BDI AEF B∆ ∆ ∆ ∆
EF)
- Nếu gọi thêm O là giao điểm của hai đường chéo AC và BD
- Giả sử AK và BI cắt nhau ở H thì có thêm

OEF,

AHB có chứa EF
- Tuy vậy:
, , ,OEF AEF BEF ABH∆ ∆ ∆ ∆
ta không khai thác được gì?
Ta xét các

còn lại
,AKC BDI∆ ∆
muốn chứng minhEF // AB thì ta phải chứng minh
EF // KC ( Vì KC // AB)
Gỉa sử ta chứng minh EF // KC nghĩa là phải có được điều gì?
( Các đoạn thẳng tỉ lệ nào?)
- Phải chứng tỏ được

AE
EK
=
AF
FC
bằng cách nào ?
6
B
A
C
E
O
K
I
D
F
H
- Từ giả thiết của bài toán em rút ra được điều gì ?
- ( Vì I, K

CD suy ra AB// DK nên
AE AB
EK DK
=
AB // CI =>
AE
EK
=
AF
FC

thì ta phải chứng minh được điều gì ?Vì sao?
AB AB
DK CI
=
Hay DK= CI
Mà DK= DI- IK
}
=> DK = CI Vì DI = CK = AB
CI = CK- IK
Sau khi phân tích hướng giải quyết bài toán giáo viên lập sơ đồ chứng minh như sau:
Để chứng minh EF // AB


Ta phải chứng minh
AE AF
EK FC
=

AE AB
EK DK
=
,
AF AB
FC CI
=
( Do AB // DK, AB //CI)
Vì DI = CK ( Cùng bằng AB)
Đến đây học sinh có thể trình bày lời giải dễ dàng
Vì DK // AB nên
AE AB

EK DK
=
CI //AB nên
AF AB
FC CI
=

Mà DK = CI (vì cùng bằng AB) nên
AF
FC
AE
EK
=
Trong

AKC có EF định ra trên hai cạnh AK và AC những đoạn thẳng tỷ lệ nên
EF //CK suy ra EF // AB.
Ví dụ 5: Cho tứ giác ABCD. Qua B vẽ Bx // CD cắt AC tại E. Qua C vẽ Cy // BA cắt
BD tại F, chứng minh rằng EF // AD.
7
Tứ giác ABCD
GT BE // CD , E

AC
CF // AB, F

BD
KL EF // AD
Hướng dẫn tìm lời giải:
Gọi giao điểm của AC và BD là O

Để chứng minh EF // AD ta cần phải chứng minh được các tỷ lệ thức nào?
OE OF
EA FD
=
,
OE OF
OA OD
=
,
AE DF
OA OD
=
( Chỉ cần chứng minh một trong các tỉ lệ thức)
Vậy hướng giải của bài toán đã có, bây giờ ta khai thác giả thiết như thế nào?
Từ BE // CD ta rút ra được điều gì?
OE
OC
OB
OD
=
(1) Sơ đồ phân tích
Từ CF // AB rút ra được điều gì ? Để EF //AD
OC OF
OA OB
=
(2)

Từ (1) và (2) ta rút ra được điều gì ? Hoặc
OF
FD

OE
EA
=
OF
. .
OB
OE OC OB
OC OA OD
=
(3) Hoặc
AE DF
OA OD
=
Không có căn cứ
EF //AD vì sao? Hoặc
OE OF
OA OD
=
Từ (3) ta có :
OF
OD
OE
OA
=
suy ra EF //AD


OF
. .
OB

OE OC OB
OC OA OD
=


OE OB
OC OD
=
,
OC OF
OA OB
=
8
A
B
D
C
F
O
̀
E





BE //CD CF//AB (Gt)
Từ đó học sinh có thể trình bày lời giải một cách dễ dàng theo sơ đồ phân tích dưới
lên
Kết luận: Trong tam giác AOD có EF định ra trên hai cạnh OA, OD những đoạn

thẳng tỷ lệ nên EF //AD (ĐPCM)
Ví dụ 6: Cho hình bình hành ABCD đường phân giác của góc BAD cắt BD tại M,
đường phân giác của góc ADC cắt AC tại N. Chứng minh MN //AD
ABCD (AB//CD, BC//AD), M

BD, N

AC
GT

BAM =

MAD


AND =

CDN
KL MN//AD
Hướng dẫn học sinh tìm lời giải:
Ta nghĩ tới MN nằm trong

BOC, hoặc M, N thuộc đường thẳng chứa cạnh của tam
giác AOD, do đó các đoạn thẳng tỷ lệ có thể là

OM ON
MB NC
=
,
OM ON

OB OC
=
Hoặc
OM
OD
=
ON
OA
=
MN
AD

Gỉa thiết của bài toán là gì ? Từ AM, DN là các đường phân giác của

BAD ,

ADC cho ta tỉ lệ thức nào?
+ AM là phân giác của
BAD∠
=>
MD AD
MB AB
=

9
C
B
D
A
O

M
N
+ DN là phân giác của

DAC nên
NA AD
NC CD
=

Vì ABCD là hình bình hành nên AB = CD do đó
MD NA
MB NC
=
Tỷ lệ thức
MD NA
MB NC
=
ta suy ra được những điều gì ? Bằng cách nào ?
Vận dụng tính chất của tỷ lệ thức, tính chất 2 đường chéo của hình bình hành cắt nhau
tại trung điểm của mỗi đường ta sẽ có :
MD NA
MB NC
=
Suy ra :
MD NC NA NC BD AC
hay
MB NC MB NC
+ +
= =


 2
2
OB OC
MB NC
=
( Do BD = 2OB, AC = 2 OC)
Suy ra
OB OC
MB NC
=
suy ra: MN //BC( định lý Talét đảo)
Suy ra: MN //AD ( Vì BC // AD)
Trong

BOC có MN định ra trên 2 cạnh OB và OC những đoạn thẳng tỷ lệ nên
MN// BC mà BC // AD. Vậy MN //AD.
- Sau khi phân tích tìm hướng giải giáo viên có thể phân tích theo sơ đồ đi xuống
để học sinh thấy rõ hơn.
Sơ đồ đi xuống:
Từ giả thiết ABCD là hình bình hành suy ra, và giả thiết AM, DN là các đường phân
giác của góc

BAD,

ADC ta có :
; ;
MD AD NA AD
AB CD
MB AB NC CD
= = =




MD NA
MB NC
=


Áp dụng tỷ lệ thức
MD MB NA NC BD AC
hay
MB NC MB NC
+ +
= =
10


Suy ra:
OB OC
MB NC
=
( Do BD= 2OB; AC= 2 OC,
ABCD là hình bình hành)
Nên MN // BC suy rs MN// AD (do BC//AD)
Từ cách hướng dẫn và sơ đồ phân tích các em có thể trình bày lời giải một cách dễ
dàng.
Lời giải:
Gọi O là giao điểm của AC và BD. Vì ABCD là hình bình hành nên ta có: AB= CD,
BC= AD; BC// AD
Vì AM là phân giác của góc BAD :

MD AD
MB AB
=
DN là phân giác góc ADC nên :
NA AD
NC CD
=
Mà AB= CD nên:
MD NA
MB NC
=

MD MB NA NC
MB NC
+ +
=
hay
BD AC
MB NC
=
Do BD= 2 OB; AC= 2OC nên:
OB OC
MB NC
=
 MN//BC
Mà BC// AD => MN// AD (Điều phải chứng minh)
Ví dụ 7: Cho

ABC. Lấy điểm M tuỳ ý trên cạnh BC. Lây N tuỳ ý trên cạnh AM.
Đường thẳng DE//BC(D


AB, E

AC)
Gọi P là giao điểm của DM và BN và Q là giao điểm của CN và EM. Chứng minh
rằng PQ// BC.
11
GT Tam giácABC, M

BC
N

AM, DE//BC
D

AB, E

AC
BN
I
DM=
{ }
P
CN
I
EM =
{ }
Q

KL PQ//BC


Hướng dẫn lời giải:
Xét xem đoạn PQ nằm trong những tam giác nào(

DAE,

NBC)
- Phân tích để học sinh lựa chọn để ý

DME
- Muốn chứng minh PQ // BC thì ta cần có những tỷ lệ thức nào ?
PD EQ
PM QM
=
Hoặc
DP EQ
DM EM
=
Hoặc
PM QM
MD ME
=
- Các tỷ lệ trên đã có thể có ngay được chưa?
- Ta phải khai thác các giả thiết của bài toán như thế nào
- Từ DE// BC suy ra được điều gì ?
DI EI
BM CM
=
(1) ( Cùng bằng
AI

AM
)
KI IH
BM CM
=
(2) ( Cùng bằng
NI
NM
)
Lấy (1) cộng (2) theo vế sẽ có :
DK HE
BM CM
=
Để ý

BPM và

QMC có DK//BM và HE//CM
Các em sẽ thu được kết quả gì ?
DP EQ
PM QM
=
=> PQ//DE => PQ//BC
Lập sơ đồ phân tích đi xuống
12
A
B
C
I
P

M
H
D
N
E
K
Q
DE //BC(gt)


DK//BM; DI//BM IE //CM; KI// BM; IH//CM; HE//CM








DI AI
BM AM
=

IE AI
CM AM
=

KI NI
BM MN
=


IH NI
CM NM
=
{

{

DI IE
BM CM
=

KI IH
BM CM
=




DI KI IE IH
BM BM CM CM
= = −


DK// BM
DK HE
BM CM
=
HE //CM





DP EQ
PM QM
=


PQ //DE


PQ//BC (Điều phải chứng minh)
13
C. KẾT LUẬN:
Trên đây là một số ví dụ về giải bài tập cụ thể đã vận dụng định lý Talét đảo để
chứng minh hai đường thẳng song song. Trong các định lý mà các em đã được học thì
định lý này là hiện tượng khó khăn trong quá trình học vận dụng vào giải bài tập song
nó lại được vận dụng rất nhiều ở trong các bài tập.
Nhưng việc hướng dẫn học sinh cách tìm tòi lời giải, bài toán chứng minh hai
đường thẳng song song trong hình học lớp 8 mà tôi đã làm như trên qua thực tế nhiều
năm giảng dạy thì hầu hết các em đều tìm ra hướng để giải bài toán đó. Và hiệu quả
cho thấy với cách giải quyết từng bước như thế đã làm cho học sinh không ngại ngần
khi gặp bài tập về chứng minh hai đường thẳng song song ở hình học 8. Qua quá trình
thực hiện tôi đã từng cho học sinh làm bài kiểm tra để đánh giá mức độ hiểu bài thì
trên 80% đã biết giải bài toán này.
Bên cạnh đó còn củng cố kiến thức việc áp dụng các tính chất của tỷ lệ thức cũng
không kém phần quan trọng. Ngoài ra còn cho các em thấy được rằng định lý Ta lét
đảo còn được áp dụng nhiều vào các loại bài toán khác thú vị hơn, chẳng hạn vận
dụng tính song song để chứng minh các điểm thẳng hàng (Tiên đề Ơclít) hoặc toán
tìm tập hợp…

Trên đây là một số kinh nghiệm được đúc rút từ bản thân qua nhiều năm giảng dạy,
tôi xin mạnh dạn đưa ra để quý vị, bạn đọc và tất cả các đồng nghiệp góp ý và bổ sung
thêm vào đề tài này để tôi có nhiều kinh nghiệm hơn trong quá trình giảng dạy và
hoàn chỉnh đề tài này.
Tôi xin chân thành cảm ơn !
14

×