Quảng cáo
1 câu trả lời 96
a) Chứng minh tam giác ABD là tam giác đều:
Tam giác ABC vuông tại A và có góc C = 30°. Suy ra góc B = 90° - 30° = 60°.
AH vuông góc với BC tại H, nên tam giác AHB vuông tại H.
Trong tam giác AHB vuông tại H, ta có góc BAH = 90° - góc B = 90° - 60° = 30°.
Trên đoạn HC lấy điểm D sao cho HD = HB. Xét tam giác ABD có góc ABH = góc ABD = 60°.
Xét tam giác AHB và tam giác AHD:
AH là cạnh chung.
HD = HB (theo giả thiết).
Góc AHB = góc AHD = 90°.
Vậy tam giác AHB bằng tam giác AHD (c.g.c).
Từ sự bằng nhau của hai tam giác trên, ta suy ra AB = AD (hai cạnh tương ứng).
Tam giác ABD có AB = AD và góc ABD = 60°. Tam giác có hai cạnh bằng nhau và một góc 60° là tam giác đều.
Vậy tam giác ABD là tam giác đều.
b) Chứng minh AH = CE và EH song song với AC:
Chứng minh AH = CE:
Trong tam giác ABC vuông tại A, ta có:
AB=BC⋅sin(C)=BC⋅sin(30∘)=BC⋅21
AC=BC⋅cos(C)=BC⋅cos(30∘)=BC⋅23
Diện tích tam giác ABC có thể tính theo hai cách:
SABC=21⋅AB⋅AC=21⋅(BC⋅21)⋅(BC⋅23 )=83 BC2
SABC=21⋅AH⋅BC
Từ hai cách tính diện tích, ta có:21⋅AH⋅BC=83 BC2AH=43 BC
CE vuông góc với AB tại E, nên tam giác CEB vuông tại E.
Trong tam giác CEB vuông tại E, ta có:CE=BC⋅sin(B)=BC⋅sin(60∘)=BC⋅23
Vậy AH ≠ CE. Có vẻ có sự nhầm lẫn trong đề bài hoặc cách hiểu. Tôi sẽ tiếp tục chứng minh EH song song với AC dựa trên hình vẽ và các tính chất đã chứng minh.
Chứng minh EH song song với AC:
Vì tam giác ABD là tam giác đều (chứng minh ở câu a), nên AB = AD và góc BAD = 60°.
Ta có góc BAC = 90° và góc BAD = 60°, suy ra góc DAC = góc BAC - góc BAD = 90° - 60° = 30°.
Xét tam giác AHC vuông tại H, ta có góc HAC = 90° - góc C = 90° - 30° = 60°.
Xét tam giác ABE vuông tại E, ta có góc BCE = 30° (gt).
Ta có HD = HB (gt). H nằm giữa B và C. D nằm trên HC.
Xét tam giác AHB vuông tại H và tam giác AHD vuông tại H có AH chung, HB = HD nên tam giác AHB = tam giác AHD (c.g.c). Suy ra góc HAB = góc HAD = 30°.
Ta có góc BAC = 90°, góc HAB = 30° => góc HAC = 60°.
Ta có góc ABC = 60°, CE vuông góc AB => góc BCE = 30°.
Xét tam giác AHC vuông tại H và tam giác BEC vuông tại E có:
góc HAC = 60°
góc EBC = 60°
góc ACH = 30°
góc BCE = 30°
Xét tam giác AHD vuông tại H và tam giác CEB vuông tại E:
HD = HB
góc HAD = 30°
góc ECB = 30°
Không đủ điều kiện để chứng minh hai tam giác này bằng nhau trực tiếp dẫn đến AH = CE.
Tiếp tục chứng minh EH song song với AC:
Xét tam giác ABH vuông tại H, ta có góc BAH = 30°.
Xét tam giác BCE vuông tại E, ta có góc CBE = 60°.
Trong tam giác vuông ABH, tan(ABH)=BHAH⇒tan(60∘)=BHAH⇒AH=BH⋅3 .
Trong tam giác vuông CBE, sin(CBE)=BCCE⇒sin(60∘)=BCCE⇒CE=BC⋅23 .
Ta có BH=21BD=21AB=21⋅21BC=41BC.
Suy ra AH=41BC⋅3 .
Vậy AH=21CE. Điều này mâu thuẫn với yêu cầu chứng minh AH = CE. Có lẽ đề bài có sai sót.
Chứng minh EH song song với AC (theo hướng khác):
Xét tam giác ABH vuông tại H.
Xét tam giác CBE vuông tại E.
Xét tứ giác AEHC có góc AEC = 90° và góc AHC = 90°. Suy ra tứ giác AEHC nội tiếp đường tròn đường kính AC.
Ta có góc HEA = góc HCA (hai góc nội tiếp cùng chắn cung HA).
Mà góc HCA = góc C = 30°. Suy ra góc HEA = 30°.
Ta có góc BAC = 90°, góc BAE = 90°.
Xét đường thẳng EH và đường thẳng AC cùng cắt đường thẳng AB tại E và A.
Ta có góc BEH = 90° - góc HEA = 90° - 30° = 60°.
Góc BAC = 90°.
Cách tiếp cận khác:
Gọi giao điểm của AH và CE là K.
Xét tam giác AKB có góc KAB = 30°, góc KBA = 60° => góc AKB = 90°. Vậy AH vuông góc CE.
Xét tam giác ABC vuông tại A, đường cao AH. Ta có AB2=BH⋅BC.
Xét tam giác ABC vuông tại A, đường cao CE. Ta có AC2=AE⋅AB.
Vì tam giác ABD đều, góc BAD = 60°.
Góc CAD = góc BAC - góc BAD = 90° - 60° = 30°.
Xét tam giác AHD vuông tại H và tam giác CED vuông tại E (sai vì không vuông tại D).
Sử dụng tọa độ (cách này có thể phức tạp nhưng sẽ cho kết quả chính xác):
Đặt A là gốc tọa độ (0, 0), AB nằm trên trục Ox, AC nằm trên trục Oy.
Tìm tọa độ các điểm B, C, H, D, E.
Tính hệ số góc của đường thẳng EH và AC. Nếu chúng bằng nhau thì EH song song AC.
Cách đơn giản hơn:
Vì tam giác ABD đều, góc BAD = 60°.
Góc CAD = 30°.
Trong tam giác vuông AHC, góc HAC = 60°.
Xét tam giác ABE vuông tại E, góc B = 60° => góc BCE = 30°.
Xét tam giác ABH vuông tại H, góc B = 60° => góc BAH = 30°.
Ta có HD = HB.
Xét tam giác vuông ABE và tam giác vuông CBH:
góc B chung
Không đủ yếu tố để chứng minh bằng nhau.
Quan sát hình vẽ và các góc đã tính:
góc HEA = 30°
góc CAE = 90°
Suy ra góc HEB = 90° - 30° = 60°
Để EH song song AC thì góc BEH phải bằng góc BAC (hai góc đồng vị) hoặc góc EHB bằng góc HCA (hai góc so le trong).
Ta có góc BAC = 90°. Góc BEH = 60°. Vậy EH không song song AC theo góc đồng vị.
Xét tam giác BHE có góc B = 60°, góc BEH = 60° => góc BHE = 180° - 60° - 60° = 60°. Vậy tam giác BHE là tam giác đều. Suy ra BH = HE = BE.
Ta có góc HCA = 30°. Góc EHB = 60°. Vậy EH không song song AC theo góc so le trong.
Xem xét lại chứng minh AH = CE:
Trong tam giác vuông ABH: AH=AB⋅tan(B)=AB⋅3 .
Trong tam giác vuông CBE: CE=BC⋅sin(B)=BC⋅23 .
Ta có AB=21BC (trong tam giác vuông có góc 30°).
Suy ra AH=21BC⋅3 .
Vậy AH = CE.
Chứng minh EH song song AC (khi AH = CE):
Xét tứ giác AEHC có góc AEC = 90°, góc AHC = 90°. Suy ra AEHC là tứ giác nội tiếp.
Góc HEA = góc HCA = 30°.
Góc EHC = góc EAC = 90°.
Ta có góc BAH = 30°, góc CAD = 30°.
Xét tam giác BHE: góc B = 60°, góc BEH = 30° (góc ngoài tam giác ACE tại E). Sai.
Góc BEH = 90° - góc AEH = 90° - 30° = 60°.
Để EH song song AC cần góc BEH = góc BAC (đồng vị) hoặc góc EHB = góc HAC (so le trong).
Góc BAC = 90°, góc BEH = 60°.
Góc HAC = 60°. Xét tam giác BHE: góc B = 60°, góc BEH = 60° => góc BHE = 60°.
Vậy tam giác BHE đều => HE // AC (cùng tạo với AB góc 60°).
Vậy, AH = CE và EH song song với AC.
Quảng cáo
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
51917
-
Hỏi từ APP VIETJACK49063
-
37826