Tự học tốn 8
Chương
4
TAM GIÁC ĐỒNG DẠNG
Bài 1
ĐỊNH LÍ TA LÉT
Tóm tắt lý thuyết
Chương III bắt đầu bằng việc nghiên cứu tỉ số của hai đoan thẳng, đó là tỉ số các độ dài của
chúng theo cùng một đơn vị đo.
Cho đoạn thẳng
cho
và một tỉ số
. Điểm
đoạn thẳng
thẳng
đoạn thẳng
gọi là điểm chia trong đoạn thẳng
theo tỉ số
Cho đoạn thẳng
, tồn tại duy nhất một điểm
nhưng nằm ngồi đoạn thẳng
Trên hình 1 , điểm
theo tỉ số
sao
(khi đó điểm
chia
.
và một tỉ số
theo tỉ số
thuộc đoạn thẳng
(khi đó điểm
, tồn tại duy nhất một điểm
sao cho
. Điểm
chia ngoài đoạn thẳng
chia trong đoạn thẳng
theo tỉ số
, điểm
thuộc đường
gọi là điểm chia ngoài
theo tỉ số
chia ngồi
.
theo tỉ
số
Nếu
thì ta có các căp đoan thẳng tỉ lệ: cặp đoạn thẳng
1
Nhóm word hóa tài liệu
và
tỉ lệ với cặp đoạn
Tự học tốn 8
thẳng
và
Dịnh lí Ta-lét cho ta các cặp đoan thẳng tỉ
lệ: Đường thẳng song song với một cạnh của tam giác thì định ra
trên hai đường thẳng chứa hai cạnh kia các cặp đoạn thẳng tương
ứng tỉ lệ (do đó tạo với các đường thẳng chứa hai cạnh kia một
tam giác mới có ba cạnh tương ứng tỉ lệ với ba cạnh của tam
giác ban đầu).
Một số ví dụ
Ví dụ 1. Cho hình thoi nội tiếp tam giác thuộc thuộc thuộc
1 Tính cạnh hình thoi biết . Tổng quát với .
2. Chứng minh rằng với .
3. Tính độ dài , biết , cạnh hình thoi bằng .
Lời giải
1. Gọi cạnh hình thoi là
định lí Ta-lét vào
. Áp
dụng
với
, ta có:
Tổng quát,
.
2
Nhóm word hóa tài liệu
Tự học toán 8
2. Trên tia đối của tia
lấy điểm
dụng định lí Ta-lét vào
sao cho
với
. Ta có
cân, từ đó
. Áp
ta có:
(1)
Trong
, ta có:
(2)
Từ (1) và (2) suy ra:
3. Áp dụng định lí Ta-lét vào
với
ta có:
.
Tương tự
.
Chú ý: Từ kết quả của câu b, ta có:
Do đó, nếu goi
là các dường phân giác của
và
thì
.
Ví dụ 2. Cho tam giác . Lấy các điểm tùy ý theo thứ tự nằm trên các cạnh sao cho Gọi là giao điểm của các đường thẳ
Lời giải
3
Nhóm word hóa tài liệu
Tự học toán 8
Cách 1: Để làm xuất hiện một tỉ số bằng
vẽ qua đường thẳng
Ta-lét, ta có:
, ta
. Theo định lí
.
Trong hai tỉ số trên, ta chú ý đến tỉ số sau, vì độ dài
Ta thay
bằng
và tỉ số này bằng
được nêu trong giả thiết
.
(vì
Cách 2:
Vẽ
ta có:
.
Cách 3: Vẽ
. Ta có:
Nhận xét: Trong các bài tập vận dụng định lí Ta-lét, nhiều khi ta cần vẽ thêm một đường thẳng song
song với một đường thẳng cho trước.
Đây là một cách vẽ được phụ hay dùng, vì nhờ đó mà tạo thêm được các cặp đoạn thẳng tỉ lệ.
.
Ví dụ 3. Cho hình thang có . Gọi là giao điểm của hai đường chéo, là giao điểm của và . Đường thẳng cắt theo thứ tự ở Chứn
a)
b)
c)
4
Nhóm word hóa tài liệu
Tự học tốn 8
Lời giải
1. Áp dụng định lí Ta-lét vào các tam giác
với
, ta có:
(1)
2. Áp dụng định lí Ta-lét vào các tam giác
với
, ta có:
(2)
3. Nhân từng vế (1) với (2) ta được:
tức là
Từ đó
.
Nhận xét: Từ ví dụ trên, ta suy ra:
Trong hình thang có hai cạnh đáy không bằng nhau, đường thẳng đi qua giao điểm của các đường
chéo và đi qua giao điểm của các đường thẳng chứa hai cạnh bên thì đi qua trung điểm của hai cạnh
đáy.
Tính chất này có nhiều ứng dụng quan trọng, được gọi là bổ đề hình thang.
5
Nhóm word hóa tài liệu
Tự học toán 8
Bài tâp tự luyện
Bài 1. Trong hình thang
có
đường thẳng song song với hai cạnh đáy, cắt
rằng
Gọi
, vẽ một
Lời giải
theo thứ tự ở
và
. Tính độ dài
biết
.
là giao của
lí Ta-lét cho
và
. Áp dụng định
nên ta có:
Vì
Áp dụng định lí Ta-lét cho tam giác
ta có:
Vậy
Bài 2. Gọi
là giao điểm của các đường thẳng chứa hai cạnh bên
. Đường thẳng đi qua
và song song với
cắt các đường thẳng
. Chứng minh rằng
Lời giải
Vì
nên ta có
(1)
Áp dụng định lí Ta-lét cho tam
giác
ta có
6
Nhóm word hóa tài liệu
của hình thang
theo thứ tự ở
Tự học tốn 8
Từ
và
suy ra
Bài 3. Cho hình thang
có các cạnh đáy
chéo, kẻ đường thẳng song song với
, cắt
. Qua giao điểm
và
theo thứ tự ở
và
của hai đường
. Chứng minh rằng
Lời giải
Áp dụng định lí Ta-lét cho tam giác
Vậy
, ta có
.
Bài 4. Cho hình thang
cạnh bên
. Một đường thẳng
theo thứ tự ở
1. Chứng minh rằng
và cắt hai đường chéo
sao cho
Lời giải
Vì
nên áp dụng định lý Ta-lét ta có
7
Nhóm word hóa tài liệu
theo thứ tự ở
.
2. Hãy nêu cách dựng đường thẳng
1
song song với hai cạnh đáy cắt hai
.
Tự học toán 8
Suy ra
2
Gọi
là giao điểm của
và
Suy ra
.
Vậy ta dựng đường thẳng
và
. Kẻ đường thẳng
Bài 5. Tam giác
và
trên
cắt
Gọi
. Khi đó
như sau: Lấy
đi qua
và song song với
có
. Gọi
là giao của
ta được đường thẳng cần tìm.
. Hình chiếu của
theo thứ tự là
ở
là trung điểm của
Lời giải
và
. Đường trung trực của
. Tính độ dài
là trung điểm của
. Khi đó,
nằm giữa
. Ta xét hai trường hợp sau
và
Áp dụng định lí Ta-lét cho tam giác
. Khi đó,
nằm giữa
và
nên
, suy ra
ta có
nên
, suy ra
.
Áp dụng định lí Ta-lét cho tam giác
ta có
8
Nhóm word hóa tài liệu
.
Tự học tốn 8
Bài 6. Cho hình bình hành
trong cạnh
theo tỉ số
, điểm
chia trong cạnh
. Tính độ dài ba đoạn thẳng do
theo tỉ số
, điểm
định ra trên
chia
, biết rằng
Lời giải
Gọi
là giao điểm của
với
. Ta có
nên
Tương tự,
Vậy
Vẽ đường thẳng song song trong các bài tập sau để tạo thành các cặp đoạn thẳng tỉ lệ.
Bài 7. 1) Cho tam giác
có
2) Cho tam giác
với đường phân giác
Tính số đo góc
1. Kẻ
Từ đó
. Tính độ dài đường phân giác
.
Lời giải
đều. Đặt
. Vậy
. Ta có
.
9
Nhóm word hóa tài liệu
thỏa mãn
.
Tự học tốn 8
2. Kẻ
. Đặt
. Ta có
Theo đề bài
. Suy ra
Bài 8. Cho tam giác
ở
Kẻ
ở
ở
, cắt cạnh
sao cho
Lời giải
khơng đổi.
Ta có
Bài 9. Cho tam giác
theo tỉ số
.
. Chứng minh rằng nếu một đường thẳng cắt cạnh
và cắt tia đối của tia
thì tỉ số
đều,
. Gọi
.
, điểm
chia trong cạnh
là giao điểm của các đường thẳng
10
Nhóm word hóa tài liệu
theo tỉ số
và
, điểm
chia trong cạnh
. Tính tỉ số
.
Tự học tốn 8
Lời giải
Kẻ
Ta có
Bài 10. Cho tam giác
theo tỉ số
. Gọi
, điểm
chia trong cạnh
là giao điểm của
và
theo tỉ số
. Tính tỉ số
, điểm
chia trong
.
Lời giải
Kẻ
. Ta có
.
Bài 11. Cho tam giác
thẳng đi qua
cắt
, đường trung tuyến
và song song với
,
theo thứ tự ở
. Gọi
cắt
,
ở
, đường thẳng đi qua
. Chứng minh rằng
Lời giải
11
Nhóm word hóa tài liệu
là điểm bất kì trên cạnh
. Đường
và song song với
Tự học tốn 8
Kẻ
. Ta có
Suy ra
, mà
Bài 12. Tứ giác
nên
có
,
.
theo thức tự là trung điểm của
và
. Chứng minh rằng
,
,
là giao điểm của
là hình bình hành.
Lời giải
Kẻ
cắt
, lấy
là trung điểm của
Ta tính được
Từ đó
;
(cùng bằng
. Suy ra
. Vậy
và
theo thứ tự ở
và
. Chứng minh rằng:
12
Nhóm word hóa tài liệu
.
là hình bình hành.
Bài 13. Đường thẳng đi qua trung điểm các cạnh đối
thẳng
.
.
là hình bình hành nên
Ta lại có
. Đặt
,
của tứ giác
cắt các đường
Tự học toán 8
Lời giải
Gọi
là trung điểm của
Bài 14. a) Qua điểm
hai cạnh kia, chúng cắt
,
. Vẽ
thuộc cạnh
,
phụ Thuộc vào vị trí của điểm
của tam giác
theo thứ tự ở
trên cạnh
b) Xét trường hợp tương tự khi điểm
thẳng
. Ta có
. Chứng minh rằng tổng
khơng
.
chạy trên đường thẳng
.
Lời giải
13
Nhóm word hóa tài liệu
, vẽ các đường thẳng song song với
nhưng không thuộc đoạn
Tự học tốn 8
a) Do
, theo định lí Ta-lét, ta có:
. Tương tự ta được
. Do đó
.
b) Nếu
thuộc tia đối của tia
- Tuơng tự nếu điểm
Bài 15.
thì
thuộc tia đối của
Cho tam giác
cắt các cạnh
trí mà vẫn đi qua
thì
, đường trung tuyến
,
theo thứ tự ở
, vẽ đường thẳng
không đổi.
là một điểm cố định trên đoạn thẳng
Lời giải
14
Nhóm word hóa tài liệu
của
. Chứng minh rằng khi đường thẳng thay đổi vị
thì tổng
Tổng qt hóa bài tốn trên khi
. Qua điểm
.
Tự học tốn 8
Kẻ
Khi đó
(hai góc so le trong). Xét
và
có:
(đối đỉnh)
Suy ra
Do
(g.c.g)
.
, theo định lí Ta-lét có
. Tương tự, ta được
.
Suy ra
Chỉ cần
là một điểm cố định thuộc đoạn thẳng
Giá trị khơng đổi của tổng bằng
.
15
Nhóm word hóa tài liệu
, khơng địi hỏi
là trung điểm của
.
Tự học tốn 8
Có thể diễn đạt bài tốn này dưới dạng: Cho hình bình hành
. Qua
vẽ đường thẳng
, điểm
cắt các cạnh
nằm trên đường chéo
ở
. Chứng minh rằng
.
Bài 16. Cho tam giác
vuông cân tại
sao cho
, đường trung tuyến
. Chứng minh rằng
vng góc với
Lời giải
Kẻ
Khi đó theo định lí Ta-lét ta có
Lại có:
Suy ra
.
. Xét
Suy ra
và
có:
(c.g.c)
16
Nhóm word hóa tài liệu
. Trên cạnh
.
lấy điểm
Tự học tốn 8
Mà
(hai góc đồng vị) Suy ra
Hay
Vậy
.
.
Bài 17. Cho tam giác
vng tại
. Các điểm
. Biết
. Tính độ dài
thuộc cạnh
sao cho
.
Lời giải
Kẻ
Đặt
Do
. Do
, theo hệ quả định lý Ta-lét ta có
, theo định lý Ta-lét ta có
Tương tự ta được
Xét
vuông tại
Tương tự ta được
. Suy ra
.
, theo định lý Pitago ta có
.
17
Nhóm word hóa tài liệu
hay
.
Tự học toán 8
Cộng vế theo vế của
Mà
và
:
.
nên
Vậy
hay
.
.
Bài 18. Cho tam giác vng tại A. Vẽ ra phía ngồi tam giác đó các tam giác
vng cân tại . Gọi
và BF. Chứng minh rằng
là giao điểm của
và
.
Lời giải
.Đặt
. Ta có
suy ra
,
suy ra
Tương tự, ta được
Do đó
và
.
.
18
Nhóm word hóa tài liệu
vng cân tại
là giao điểm của AC
Tự học tốn 8
Ta có
Do đó
.
suy ra
Bài 19. Cho tứ giác
. Lại có
có
suy ra
là trung điểm của
,
cắt đường chéo
bình hành.
,
.
là trung điểm của
. Biết rằng
thành ba đoạn bằng nhau. Chứng minh rằng
là hình
Lời giải
Gọi
là giao điểm của
,
với
; gọi
là giao điểm của của
Ta có
Mặt khác,
là đường trung bình tam giác
suy ra
Thay vào (2), ta được
Từ (1) và (3) suy ra
.
19
Nhóm word hóa tài liệu
, lại có
với
,
.
Tự học toán 8
Chứng minh tương tự, ta được
Từ
và
suy ra
Do đó
.
.
Do đó, ta có
, kết hợp với (4) suy ra
song song
Bài 20. Trên cạnh
của tia
và do đó
. Chứng minh tương tự ta được
là hình bình hành.
của hình vng
lấy điểm
song song
cạnh 6 , lấy điểm
sao cho
. Gọi
sao cho
là giao điểm của
.
Lời giải
Gọi
là giao điểm của
và
,
là giao điểm của
và
. Ta có
suy ra
suy ra
Xét
và
, do đó
nên
, ta có
20
Nhóm word hóa tài liệu
.
. Trên tia đối
và
. Tính
Tự học tốn 8
;
Ta có
do đó
Bài 21. Cho tam giác
đường thẳng
với
cắt
.
. Một đường thẳng cắt các cạnh
ở
ở
. Vẽ hình bình hành
theo thứ tự ở
. Đường thẳng đi qua
. Chứng minh rằng
.
Lời giải
Gọi
là giao điểm của
Ta có
suy ra
Ta có
suy ra
và
là giao điểm của
.
21
Nhóm word hóa tài liệu
và
.
và cắt
và song song
Tự học tốn 8
Ta có
suy ra
Từ
và
.
suy ra
nên
Bài 22. Cho tam giác
đoạn thẳng
của
và
.
, đường phân giác
, kẻ
, đường trung tuyến
vuông góc với
. Chứng minh rằng
vng góc với
vng góc với
. Qua điểm
. Gọi
thuộc
là giao điểm
.
Lời giải
Qua
kẻ đường
, do
diểm
nên
Ta có I thuộc phân giác
Tam giác
Từ
Xét tam giác
,
,
suy ra
suy ra
và
. Kẻ
.
, nên
.
có
,
22
Nhóm word hóa tài liệu
nên
.
cân,
và
là trung diểm
, do
là trung
Tự học toán 8
(c- g-c)
cân tại
là đường trung tuyến nên
. Do đó
Bài 23. Cho tam giác có ba góc nhọn, trực tâm
thứ tự ổ
sao cho
.
. Một đường thẳng đi qua
. Gọi
là trung điểm của
cắt
. Chứng minh rằng
vng góc với
Lời giải
Qua
kẻ đường thẳng song song với
Ta có
cắt
ở
, cắt
ở
.
suy ra
Do
nên
.
Ta có
suy ra
nên
là đường trung bình của
.
23
Nhóm word hóa tài liệu
. Mà
theo
Tự học tốn 8
Lại có
suy ra
suy ra
Bài 24. Hình chử nhật
là trực tâm của
nên
. Lại có
.
có
theo thứ tự là trung điểm của
điểm bất kì thuộc tia đối của tia
là tia phân giác của góc
là giao diểm của
. Gọi
và
là một
. Chứng minh rằng
.
Lời giải
Gọi
là giao điểm của AC và MN, H là giao điểm KN và DC. Xét tứ giác NMCD có
,
Tứ giác MNCD là hình bình hành
. Xét
có
là trung điểm
Xét
có
(hệ quả của định lí Talét)
24
Nhóm word hóa tài liệu
là trung điểm
Tự học tốn 8
Chứng minh tương tự ta có
.
Từ (1) và (2) suy ra
là trung điểm
Xét
có NC vừa là đường cao vừa là đường trung tuyến nên
Ta có
là góc ngồi của
.
cân tại
.
.
Từ (3) và (4)
Ta lại có
, hai góc so le trong)
Từ (5) và
là tia phân giác của góc
Bài 25. Cho hình bình hành
sao cho
, diểm
thuộc cạnh
. Các đường thẳng
cắt
rằng
Lời giải
Ta có
Xét tứ giác
.
có
25
Nhóm word hóa tài liệu
, điểm
thuộc tia đối của tia
theo thứ tự ở
. Chứng minh