Cho tam giác ABC nhọn trung tuyến BM. Tia phân giác của C cắt AB tại D ,BM cắt CD tại P. Qua A kẻ đường thẳng song song với CD cắt PM tại K
a) Chứng minh APCK là hình bình hành
b) Gọi E là trung điểm của AP, EM cắt KC tại F chứng minh 1/2.PC = MF
c) Chứng minh PC/PD - AC/BC = 1
Quảng cáo
3 câu trả lời 61
a) Chứng minh $APCK$ là hình bình hành
Xét tam giác $AKM$ và $CPM$:
Vì $AK // CD$ (theo giả thiết), nên $AK // CP$.
Do đó, $\widehat{KAM} = \widehat{PCM}$ (hai góc so le trong).
$\widehat{AMK} = \widehat{CMP}$ (hai góc đối đỉnh).
$AM = MC$ (vì $BM$ là đường trung tuyến của $\triangle ABC$).
Kết luận sự bằng nhau:
Từ các điều kiện trên, ta có $\triangle AKM = \triangle CPM$ (g.c.g).
Suy ra $AK = CP$ (hai cạnh tương ứng).
Xét tứ giác $APCK$:
Ta có $AK // CP$ và $AK = CP$.
Một tứ giác có một cặp cạnh đối vừa song song vừa bằng nhau là hình bình hành.
Vậy $APCK$ là hình bình hành.
b) Chứng minh $\frac{1}{2}PC = MF$
Tính chất hình bình hành $APCK$:
Vì $APCK$ là hình bình hành, hai đường chéo $AC$ và $PK$ cắt nhau tại trung điểm của mỗi đường.
Mà $M$ là trung điểm của $AC$, nên $M$ cũng phải là trung điểm của $PK$.
Suy ra $MP = MK$.
Xét tam giác $APK$:
$E$ là trung điểm của $AP$ (giả thiết).
$M$ là trung điểm của $PK$ (chứng minh trên).
Do đó, $EM$ là đường trung bình của $\triangle APK$.
Suy ra $EM // AK$ và $EM = \frac{1}{2}AK$.
Xét tam giác $KPC$:
Ta có $MF // KC$ (vì $EM // AK$ mà $AK // CP$, thực tế ở đây $F$ nằm trên $KC$ và $M$ là trung điểm $PK$).
Trong $\triangle KPC$, $M$ là trung điểm của $PK$ và $MF // PC$ (do $AK // CP$ và $EM // AK$).
Theo tính chất đường trung bình trong tam giác: Đường thẳng đi qua trung điểm một cạnh và song song với cạnh thứ hai thì đi qua trung điểm cạnh thứ ba.
Vậy $MF$ là đường trung bình của $\triangle KPC$ ứng với cạnh $PC$.
Suy ra $MF = \frac{1}{2}PC$ (đpcm).
c) Chứng minh $\frac{PC}{PD} - \frac{AC}{BC} = 1$
Để giải quyết câu này, chúng ta sử dụng định lý Menelaus và tính chất đường phân giác.
Áp dụng định lý Menelaus cho $\triangle ABD$ với cát tuyến $C-P-M$:
Vì $M$ là trung điểm $AC \Rightarrow \frac{AM}{MC} = 1$.
Do đó: $\frac{CP}{PD} \cdot \frac{DB}{AB} = 1 \Rightarrow \frac{PC}{PD} = \frac{AB}{DB}$. (1)
Áp dụng tính chất đường phân giác $CD$ trong $\triangle ABC$:
Theo tính chất đường phân giác: $\frac{DA}{DB} = \frac{AC}{BC}$.
Ta có:
Thay tỉ số phân giác vào: $\frac{AB}{DB} = \frac{AC}{BC} + 1$. (2)
Kết hợp (1) và (2):
Từ $\frac{PC}{PD} = \frac{AB}{DB}$ và $\frac{AB}{DB} = \frac{AC}{BC} + 1$, ta có:
(Đpcm)
a) Chứng minh APCK là hình bình hành
Trong tam giác ABC, M là trung điểm của AC nên AM = MC.
Theo đề bài, đường thẳng qua A song song với CD cắt BM (hay đường thẳng chứa đoạn PM) tại K.
Xét tam giác AMC và đường thẳng CD cắt BM tại P:
Vì AK song song với CP (do AK song song với CD), theo định lý Thales trong tam giác hoặc xét hai tam giác đồng dạng:
Xét tam giác MCP và tam giác MAK:
Góc MCP = Góc MAK (hai góc so le trong).
Góc MPC = Góc MKA (hai góc so le trong).
MC = MA (M là trung điểm AC).
Do đó, tam giác MCP bằng tam giác MAK (góc - cạnh - góc).
Suy ra CP = AK và MP = MK.
Tứ giác APCK có hai đường chéo AC và PK cắt nhau tại trung điểm M của mỗi đường (vì MA = MC và MK = MP).
Vậy APCK là hình bình hành.
b) Chứng minh 1/2.PC = MF
Trong hình bình hành APCK, ta có PC song song và bằng AK.
E là trung điểm của AP. M là trung điểm của AC.
Trong tam giác APC, EM là đường trung bình vì nối trung điểm hai cạnh AP và AC.
Do đó, EM song song với PC và EM = 1/2.PC.
Theo đề bài, EM cắt KC tại F.
Vì EM song song với PC và PC song song với AK (theo tính chất hình bình hành), nên EF cũng song song với AK và PC.
Xét tam giác KCA: M là trung điểm của AC, MF song song với AK (vì F nằm trên đường thẳng EM).
Theo định lý đường trung bình hoặc định lý Thales trong tam giác KCA, nếu MF đi qua trung điểm M của AC và song song với cạnh AK thì F phải là trung điểm của KC.
Khi đó, MF là đường trung bình của tam giác KCA ứng với cạnh AK.
Suy ra MF = 1/2.AK.
Mà AK = PC (chứng minh ở câu a).
Vậy MF = 1/2.PC.
c) Chứng minh PC/PD - AC/BC = 1
Lưu ý: Đề bài yêu cầu chứng minh PC/PD - AC/BC = 1 (thường là kết quả chuẩn của dạng toán này).
Áp dụng định lý Menelaus cho tam giác ABD với cát tuyến C-P-D là không chính xác vì D nằm trên AB. Chúng ta sẽ áp dụng định lý Menelaus cho tam giác ADC với ba điểm B, P, M thẳng hàng:
(AB/BD) * (DP/PC) * (CM/MA) = 1
Vì M là trung điểm AC nên CM/MA = 1.
Suy ra (AB/BD) * (DP/PC) = 1, hay PC/PD = AB/BD.
Ta có: AB = AD + DB, nên AB/BD = AD/BD + 1.
Do đó: PC/PD = AD/BD + 1.
Theo tính chất đường phân giác trong tam giác ABC, tia CD là phân giác của góc C nên:
AD/BD = AC/BC.
Thay vào biểu thức trên ta có:
PC/PD = AC/BC + 1.
Chuyển vế ta được:
PC/PD - AC/BC = 1.
a) Chứng minh APCK là hình bình hành
Xét tam giác AKM và CPM:
Vì AK//CD (theo giả thiết), nên AK//CP.
Do đó, ˆKAM=ˆPCM (hai góc so le trong).
ˆAMK=ˆCMP (hai góc đối đỉnh).
AM=MC (vì BM là đường trung tuyến của △ABC).
Kết luận sự bằng nhau:
Từ các điều kiện trên, ta có △AKM=△CPM (g.c.g).
Suy ra AK=CP (hai cạnh tương ứng).
Xét tứ giác APCK:
Ta có AK//CP và AK=CP.
Một tứ giác có một cặp cạnh đối vừa song song vừa bằng nhau là hình bình hành.
Vậy APCK là hình bình hành.
b) Chứng minh 12PC=MF
Tính chất hình bình hành APCK:
Vì APCK là hình bình hành, hai đường chéo AC và PK cắt nhau tại trung điểm của mỗi đường.
Mà M là trung điểm của AC, nên M cũng phải là trung điểm của PK.
Suy ra MP=MK.
Xét tam giác APK:
E là trung điểm của AP (giả thiết).
M là trung điểm của PK (chứng minh trên).
Do đó, EM là đường trung bình của △APK.
Suy ra EM//AK và EM=12AK.
Xét tam giác KPC:
Ta có MF//KC (vì EM//AK mà AK//CP, thực tế ở đây F nằm trên KC và M là trung điểm PK).
Trong △KPC, M là trung điểm của PK và MF//PC (do AK//CP và EM//AK).
Theo tính chất đường trung bình trong tam giác: Đường thẳng đi qua trung điểm một cạnh và song song với cạnh thứ hai thì đi qua trung điểm cạnh thứ ba.
Vậy MF là đường trung bình của △KPC ứng với cạnh PC.
Suy ra MF=12PC (đpcm).
c) Chứng minh PCPD−ACBC=1
Để giải quyết câu này, chúng ta sử dụng định lý Menelaus và tính chất đường phân giác.
Áp dụng định lý Menelaus cho △ABD với cát tuyến C−P−M:
AMMC
Vì M là trung điểm AC⇒AMMC=1.
Do đó: CPPD⋅DBAB=1⇒PCPD=ABDB. (1)
Áp dụng tính chất đường phân giác CD trong △ABC:
Theo tính chất đường phân giác: DADB=ACBC.
Ta có:
ABDB
Thay tỉ số phân giác vào: ABDB=ACBC+1. (2)
Kết hợp (1) và (2):
Từ PCPD=ABDB và ABDB=ACBC+1, ta có:
PCPD
⇒
Quảng cáo
Bạn cần hỏi gì?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
Đã trả lời bởi chuyên gia
12666 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
11411 -
9654
-
Đã trả lời bởi chuyên gia
5640 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
5324
