Đề bài
Cho tam giác ABC vuông cân ở A có đường phân giác AM. Gọi E là điểm nằm giữa B và C. Vẽ BH và CK vuông góc với AE (H, K thuộc AE).
a) Chứng minh ba đường trung trực tương ứng của các đoạn thẳng AB, AC, KH cùng đi qua điểm M.
b) Tính số đo các góc của tam giác MKH.
Phương pháp giải - Xem chi tiết
- Chứng minh: M nằm trên đường trung trực của AB và AC và M nằm trên đường trung trực của HK nên ba đường trung trực tương ứng của các đoạn thẳng AB, AC, KH cùng đi qua điểm M.
- Sử dụng tổng ba góc trong một tam giác, hai tam giác bằng nhau và tam giác cân để tính số đo các góc của tam giác MKH.
Lời giải chi tiết
a) • Xét ∆ABM và ∆ACM có:
AB = AC (do ∆ABC cân tại A),
AM là cạnh chung
Do đó ∆ABM = ∆ACM (c.g.c)
Suy ra MB = MC (hai cạnh tương ứng).
• Ta có AM là tia phân giác của góc BAC nên:
Lại có
Mà
Nên
Xét ∆ABM có
Suy ra MA = MB
Mà MB = MC nên MA = MB = MC.
Do đó M nằm trên đường trung trực của AB và AC (1)
•Trong tam giác ABH vuông tại H có
Nên
Mà
Suy ra
Xét ∆BAH và ∆ACK có:
AB = AC (chứng minh ở câu a),
Do đó ∆ABH = ∆CAK (cạnh huyển – góc nhọn).
Suy ra AH = CK (hai cạnh tương ứng) và
Ta có
Mà
Suy ra
Xét ∆AMH và ∆CMK có:
AH = CK (chứng minh trên),
AM = AM (chứng minh ở câu a)
Do đó ∆AMH = ∆CMK (c.g.c)
Suy ra MH = MK (hai cạnh tương ứng)
Hay M nằm trên đường trung trực của HK (2)
Từ (1) và (2) ta có điểm M nằm trên đường trung trực của AB, AC, HK.
Vậy ba đường trung trực tương ứng của các đoạn thẳng AB, AC, KH cùng đi qua điểm M.
b) • Ta có
Mà
Do đó
• Ta có MH = MK nên tam giác MHK cân tại M.
Suy ra
•Trong tam giác MHK vuông tại H có
Mà
Suy ra
Vậy ∆MKH có