Sự phong phú của tam giác đồng dạng

Trường THCS Trần Quang Diệu Năm học:2009 - 2010 GV:Nguyễn Kim Chánh Sáng kiến kinh nghiệm 1 SỰ PHONG PHÚ CỦA TAM GIÁC ĐỒNG DẠNG I/MỞ ĐẦU: * Người ta thường nói:’’Bí như hình ‘’thật không sai ;bởi vì phần lớn học sinh đều ngán ngẫm môn học này do sự phong phú và phức tạp của ‘’tam giác đồng dạng’’ .Nhưng nếu các em nắm chắc được lí thuyết và vận dụng tốt thì trí tuệ phát triển rất nhanh. *Trong chương trình hình học phẳng THCS, đặc biệt là chương 3 hình học 8, phương pháp“Tam giác đồng dạng” là một công cụ quan trọng nhằm giải quyết các bài toán hình học . Làm cơ sở để học sinh vận dụng giaỉ các bài toán về hình học phẳng ở các lớp trên . *Phương pháp “ Tam giác đồng dạng” là phương pháp ứng dụng tính chất đồng dạng của tam giác, tỷ lệ các đoạn thẳng, trên cơ sở đó tìm ra hướng giải các dạng toán hình học. *Trên thực tế, việc áp dụng phương pháp “Tam giác đồng dạng” trong giải toán có các thuận lợi và khó khăn chứng như sau: * Thuận lợi: + Phương pháp “ Tam giác đồng dạng” là công cụ chính giúp ta tính toán nhanh chóng các dạng toán đặc trưng về tính tỷ lệ, chứng minh hệ thức, các bài tập ứng dụng các định lý sau Thales.... + Với một số dạng toán quen thuộc như chứng minh đoạn thẳng bằng nhau, góc bằng nhau, chứng minh song song, chứng minh thẳng hàng, phương pháp “ Tam giác đồng dạng” có thể cho ta những cách giải quyết gọn gàng, ngắn hơn các phương pháp truyền thống khác nhau sử dụng tính chất tam giác, tính chất tứ giác đặc biệt...Học sinh sẽ vận dụng linh hoạt, nhuần nhuyễn khi giải toán . + Phương pháp “ Tam giác đồng dạng” giúp rèn luyện tốt khả năng tư duy logic của học sinh, rèn luyện tính sáng tạo, phát triển trí tuệ cho học sinh một cách hiệu quả. Từ đó học sinh đam mê học toán . * Khó khăn: + Phương pháp “ Tam giác đồng dạng” còn lạ lẫm với học sinh. Các em chưa quen với việc sử dụng một phương pháp mới để giải toán thay cho các cách chứng minh truyền thống, đặc biệt là với các học sinh lớp 8 mới. + Việc sử dụng các tỷ số cạnh rất phức tạp dễ dẫn đến nhầm lẫn trong tính toán, biến đổi vòng quanh luẩn quẩn, không rút ra ngay được các tỷ số cần thiết, không có kỹ năng chọn cặp tam giác cần thiết phục vụ cho hướng giải bài toán. *Từ những nhận định trên, sáng kiến kinh nghiệm này giải quyết giúp cho giáo viên dạy lớp 8 và các em học sinh một số vấn đề cụ thể là : - Hệ thống lại các kiến thức thường áp dụng trong phương pháp. - Hệ thống các dạng toán hình học thường áp dụng phương pháp “ Tam giác đồng dạng”. - Định hướng giải quyết các dạng toán này bằng Phương pháp “ Tam giác đồng dạng” - Hệ thống một số bài tập luyện tập. *Trong sáng kiến kinh nghiệm này tôi đã có rất nhiều cố gắng nhằm làm rõ thêm một số phương pháp hình học đặc trưng, tuy nhiên do hạn chế về kiến thức về thực tế giảng dạy chắc chắn sáng kiến kinh nghiệm còn nhiều thiếu sót. Kính mong các thầy giáo, cô giáo có nhiều năm kinh nghiệm trong giảng dạy, các bạn đồng nghiệp tham gia góp ý bổ sung làm cho sáng kiến kinh nghiệm trở nên hoàn chỉnh hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn tất cả các quý vị . Trường THCS Trần Quang Diệu Năm học:2009 - 2010 GV:Nguyễn Kim Chánh Sáng kiến kinh nghiệm 2 II/ KẾT QUẢ : Để có kết quả tốt khi học về tam giác đồng dạng thì các em cần nắm vững khái niệm về tam giác đồng dạng . Từ đó mới phân tích, biến đổi thành thạo trong mọi trường hợp. * LÝ THUYẾT : Học sinh cần nắm chắc và hiểu kỹ những kiến thức về tam giác đồng dạng sau để vận dụng cho tốt trong mọi trường hợp cụ thể . 1. Đinh lý Talet trong tam giác. Nếu một đường thẳng song song với một cạnh của tam giác và cắt hai cạnh còn lại thì nó định ra trên cạnh đó những đoạn thẳng tương ứng tỷ lệ. MN // BC AM AN AB AC  AM AN MB NC  2. Khái niệm tam giác đồng dạng. Tam giác A’B’C’ gọi là đồng dạng với tam giác ABC nếu: +  'A A ;    ' ; 'B B C C  ' ' ' ' ' 'A B B C A C AB BC AC   3. Các trường hợp đồng dạng của tam giác: a) Trường hợp thứ nhất (ccc): Nếu 3 cạnh của tam giác này tỷ lệ với 3 cạnh của tam giác kia thì 2 tam giác đó đồng dạng. b) Trường hợp thứ 2(cgc): Nếu 2 cạnh của tam giác này tỷ lệ với 2 cạnh của tam giác kia và 2 góc tạo bởi tạo các cặp cạnh đó bằng nhau thì hai tam đó giác đồng dạng. c) Trường hợp thứ 3(gg): Nếu 2 góc của tam giác này lần lượt bằng 2 góc của tam giác kia thì hai tam giác đó đồng dạng. d) Các trường hợp đồng dạng của tam giác vuông. + Tam giác vuông này có một góc nhọn bằng góc nhọn của tam giác vuông kia thì hai tam giác đó đồng dạng. + Tam giác vuông này có hai cạnh góc vuông tỷ lệ với hai cạnh góc vuông của tam giác vuông kia thì hai tam giác đó đồng dạng. + Nếu cạnh huyền và một cạnh góc vuông của tam giác vuông này tỷ lệ với cạnh huyền và cạnh góc vuông của tam giác vuông kia thì hai tam giác đó đồng dạng. * ÁP DỤNG:Để dễ sử dụng kiến thức khi tính toán, so sánh, chứng minh .Tôi tạm chia thành các dạng toán cơ bản sau: &.DẠNG1:Tính độ dài đoạn thẳng, góc, tỷ số, diện tích, chu vi: _ Loại1: Tính độ dài đoạn thẳng: _Ví dụ:1) Cho ABC vuông ở A, có AB = 24cm; AC = 18cm; đường trung trực của BC cắt BC , BA, CA lần lượt ở M, E, D. Tính độ dài các đoạn BC, BE, CD. 2) Hình thoi BEDF nội tiếp ABC (E  AB; D  AC; F  AC) NM CB A Trường THCS Trần Quang Diệu Năm học:2009 - 2010 GV:Nguyễn Kim Chánh Sáng kiến kinh nghiệm 3 a) Tính cạnh hình thoi biết AB = 4cm; BC = 6cm. Tổng quát với AB = a, BC = c. b) Chứng minh rằng BD < ca ac  2 với AB = c; BC = a. c) Tính độ dài AB, BC biết AD = m; DC = n. Cạnh hình thoi bằng d. 3)a) Tam giác ABC có B = 2 C ; AB = 4cm; BC = 5cm. Tính độ dài AC? b) Tính độ dài các cạnh của ABC có B = 2 C biết rằng số đo các cạnh là 3 số tự nhiên liên tiếp. GiảI :3) a) Trên tia đối của tia BA lấy BD = BC ACD và ABC có A chung; C = D =   ACD P ABC (g.g)  AB AC = AC AD  AC2 = AB. AD = 4 . 9 = 36  AC = 6(cm) b) Gọi số đo của cạnh BC, AC, AB lần lượt là a, b, c. Theo câu (a) ta có. AC2 = AB. AD = AB(AB+BC)  b2 = c(c+a) = c2 + ac (1) Ta có b > c (đối diện với góc lớn hơn) nên chỉ có 2 khả năng là: b = c + 1 hoặc b= c + 2 * Nếu b = c + 1 thì từ (1)  (c + 1)2 = c2 + ac  2c + 1 = ac  c(a-2) = 1 (loại) vì c= 1 ; a = 3; b = 2 không là các cạnh của 1 tam giác * Nếu b = c + 2 thì từ (1)  (c + 2)2 = c2 + ac  4c + 4 = ac  c(a – 4) = 4 Xét c = 1, 2, 4 chỉ có c = 4; a = 5; 5 = 6 thỏa mãn bài toán. Vậy AB = 4cm; BC = 5cm; AC = 6cm. _Loại2:Tính góc: _Ví dụ:1) Cho ABH vuông tại H có AB = 20cm; BH = 12cm. Trên tia đối của HB lấy điểm C sao cho AC = 3 5 AH. Tính BAC . 2) Cho hình thoi ABCD cạnh a, có A = 600. Một đường thẳng bất kỳ đi qua C cắt tia đối của các tia BA, DA tương ứng ở M, N. Gọi K là giao điểm của BN và DM. Tính BKD? 3) ABC có AB: AC : CB = 2: 3: 5 và chu vi bằng 54cm; DEF có DE = 3cm; DF = 4,5cm; EF = 6cm a) Chứng minh AEF P ABC b) Biết A = 1050; D = 450. Tính các góc còn lại của mỗi  5cm 4cm D CB A Trường THCS Trần Quang Diệu Năm học:2009 - 2010 GV:Nguyễn Kim Chánh Sáng kiến kinh nghiệm 4 Giải:1) Ta có AH AC BH AB  3 5 12 20  AH BH AC AB  Xét ABH và  CAH có : AHB = CHA = 900 AH BH AC AB  (chứng minh trên)  ABH P CAH (CH cạnh gv)  CAH = ABH Lại có BAH + ABH = 900 nên BAH + CAH = 900 Do đó : BAC = 900 Giải:2) Do BC // AN (vì N  AD) nên ta có : NC MC AB MB  (1) Do CD // AM (vì M  AB) nên ta có : DN AD NC MC  (2) Từ (1) và (2)  DN AD AB MB  ABD có AB = AD (đ/n hình thoi) và A = 600 nên là  đều  AB = BD = DA Từ DN AD AB MB  (cm trên)  DN BD BD MB  Mặt khác : MBD = DBN = 1200 Xét 2MBD và BDN có : DN BD BD MB  ; MBD = DBN  MBD P BDN (c.g.c)  1M = 1B MBD và KBD có 1M = 1B ; BDM chung  BKD = MBD = 120 0 Vậy BKD = 1200 _ Loại3 :Tính tỉ số đoạn thẳng, tỉ số chu vi, tỉ số diện tích: _Ví dụ: 1) Cho ABC, D là điểm trên cạnh AC sao cho  BDC ABC . Biết AD = 7cm; DC = 9cm. Tính tỷ số BA BD 2) Cho hình vuông ABCD, gọi E và F theo thứ tự là trung điểm của AB, BC, CE cắt DF ở M. Tính tỷ số ABCD CMB S S ? 3) Cho ABC, D là trung điểm của BC, M là trung điểm của AD. a) BM cắt AC ở P, P’ là điểm đối xứng của P qua M. Chứng minh rằng PA = P’D. Tính tỷ số PC PA và AC AP b) Chứng minh AB cắt Q, chứng minh rằng PQ // BC. Tính tỷ số BC PQ và MB PM 12cm 20cm H C B A 60 K N M D C B A Trường THCS Trần Quang Diệu Năm học:2009 - 2010 GV:Nguyễn Kim Chánh Sáng kiến kinh nghiệm 5 c) Chứng minh rằng diện tích 4 tam giác BAM, BMD, CAM, CMD bằng nhau. Tính tỷ số diện tích MAP và ABC. Giải:1) CAB và CDB có C chung ; ABC = BDC (gt)  CAB P CDB (g.g)  CB CA CD CB  do đó ta có : CB2 = CA.CD Theo gt CD = 9cm; DA = 7cm nên CA = CD + DA = 9 + 7 = 16 (cm) Do đó CB2 = 9.16 = 144  CB = 12(cm) Mặt khác lại có : 4 3  BA DB Giải:2) Xét DCF và CBE có DC = BC (gt); C = B = 900; BE = CF  DCF = CBE (c.g.c)  D 1 = C 2 Mà C 1 + C 2 = 1v  C 1 + D 1 = 1v  CMD vuông ở M CMD P FCD (vì D 1 = C 2 ; C = M )  FC CM FD DC  FCD CMD S S = 2 2 FD CD  SCMD = 2 2 FD CD . SFCD Mà SFCD = 2 1 CF.CD = 2 1 . 2 1 BC.CD = 4 1 CD2 Vậy SCMD = 2 2 FD CD . 4 1 CD2 = 4 1 . 2 4 FD CD (*) Áp dụng định lý pitago vào tam giác vuông DFC, ta có: DF2 = CD2 + CF2 = CD2 + ( 2 1 BC)2 = CD2 + 4 1 CD2 = 4 5 CD2 Thay DF2 = 4 5 CD2 ta có : SCMD = 5 1 CD2 = 5 1 SABCD  ABCD CMB S S = 5 1 _Loại 4: Tính chu vi các hình: _Ví dụ:1) Cho ABC, D là một điểm trên cạnh AB, E là 1 điểm trên cạnh AC sao cho DE // BC. Xác định vị trí của điểm D sao cho chu vi ADE = 5 2 chu vi ABC. Tính chu vi của 2 tam giác đó, biết tổng 2 chu vi = 63cm 2) A’B’C’ P ABC theo tỷ số đồng dạng K = 5 2 .Tính chu vi của mỗi tam giác, biết hiệu chu vi của 2 tam giác đó là 51dm. 3) Tính chu vi ABC vuông ở A biết rằng đường cao ứng với cạnh huyền chia tam giác thành 2 tam giác có chu vi bằng 18cm và 24cm. Giải:1) Do DE // BC nên ADE PABC theo tỷ số đồng dạng. K = AB AD = 5 2 . Ta có . 2 5 Chuvi ADE Chuvi ABC     25 ADEChuviABCChuvi    = 63 5 2 7 Chuvi ABC Chuvi ADE     = 9 Do đó: Chu vi ABC = 5.9 = 45 (cm) Chu vi ADE = 2.9 = 18 (cm) 9cm 7cm D CB A M F E D C BA ED CB A Trường THCS Trần Quang Diệu Năm học:2009 - 2010 GV:Nguyễn Kim Chánh Sáng kiến kinh nghiệm 6 _Loại 5:Tính diện tích các hình: _Ví dụ :1)Cho hình vuông ABCD có độ dài = 2cm. Gọi E, F theo thứ tự là trung điểm của AD, DC. Gọi I, H theo thứ tự là giao điểm của AF với BE, BD. Tính diện tích tứ giác EIHD 2) Cho tứ giác ABCD có diện tích 36cm2, trong đó diện tích ABC là 11cm2. Qua B kẻ đường thẳng // với AC cắt AD ở M, cắt CD ở N. Tính diện tích MND. 3) Cho ABC có các B và C nhọn, BC = a, đường cao AH = h. Xét hình chữ nhật MNPQ nội tiếp tam giác có M  AB; N  AC; PQ  BC. a) Tính diện tích hình chữ nhật nếu nó là hình vuông. b) Tính chu vi hình chữ nhật a = h c) Hình chữ nhật MNPQ có vị trí nào thì diện tích của nó có giá trị lớn nhất 4) Cho ABC và hình bình hành AEDF có E  AB; D  BC, F  AC. Tính diện tích hình bình hành biết rằng : SEBD = 3cm2; SFDC = 12cm2; Giải:4) Xét EBD và FDC có B = D 1 (đồng vị do DF // AB) (1) E1 = D2 ( so le trong do AB // DF) D2 = E1 ( so le trong do DE // AC) Từ (1) và (2)  EBD P FDC (g.g) Mà SEBD : SFDC = 3 : 12 = 1 : 4 = ( 2 1 )2 Do đó :  FC ED FD EB 2 1  FD = 2EB và ED = 2 1 FC  AE = DF = 2BE ( vì AE = DF) AF = ED = 2 1 EC ( vì AF = ED) Vậy SADE = 2SBED = 2.3 = 6(cm2) SADF = 2 1 SFDC = 2 1 . 12 = 6(cm2)  SAEDF = SADE + SADF = 6 + 6 = 12(cm2) &.DẠNG 2: Chứng minh hệ thức, đẳng thức nhờ tam giác đồng dạng: A. Các ví dụ và định hướng giải: 1. Ví dụ 1: Cho hình thang ABCD(AB // CD). Gọi O là giao điểm của 2đường chéo AC và BD a) Chứng minh rằng: OA. OD = OB. OC. b) Đường thẳng qua O vuông góc với AB và CD theo thứ tự tại H và K. CMR: OH OK = CD AB * Tìm hiểu bài toán : Cho gì? Chứng minh gì? * Xác định dạng toán: ? Để chứng minh hệ thức trên ta cần chứng minh điều gì? TL: OC OA = OD OB ? Để có đoạn thẳng trên ta vận dụng kiến thức nào. TL: Chứng minh tam giác đồng dạng a) OA. OD = OB.OC  E 1 = F 1 (2) F D E CB A K H O D C BA Trường THCS Trần Quang Diệu Năm học:2009 - 2010 GV:Nguyễn Kim Chánh Sáng kiến kinh nghiệm 7 Sơ đồ : + A 1 = C 1 (SLT l AB // CD) + AOB = COD ( Đối đỉnh)  OAB P OCD (g.g)  OC OA = OD OB  OA.OD = OB.OC b) OK OH = CD AB Tỷ số OK OH bằng tỷ số nào? TL : OK OH = OC OA ? Vậy để chứng minh OK OH = CD AB ta cần chứng minh điều gì. TL: CD AB = OC OA Sơ đồ : +H = K = 900 + A 1 = C 1.(SLT; AB // CD) Câu a   OAH P OCK(gg) OAB P OCD   OK OH = OC OA CD AB = OC OA OK OH = CD AB 2. Ví dụ 2: Cho hai tam gíac vuông ABC và ABD có đỉnh góc vuông C và D nằm trên cùng một nửa mặt phẳng bờ AB. Gọi P là giao điểm của các cạnh AC và BD. Đường thẳng qua P vuông góc với AB tại I.CMR : AB2 = AC. AP + BP.PD Định hướng: - Cho HS nhận xét đoạn thẳng AB (AB = AI + IB)  AB2 = ? (AB.(AI + IB) = AB . AI + AB. IB) - Việc chứng minh bài toán trên đưa về việc chứng minh các hệ thức AB.AI = AC.AP AB.IB = BP. PD - HS xác định kiến thức vận dụng để chứng minh hệ thức ( P) I P D C BA Trường THCS Trần Quang Diệu Năm học:2009 - 2010 GV:Nguyễn Kim Chánh Sáng kiến kinh nghiệm 8 Sơ đồ : + D = I = 900 + C = I = 900 + PBI chung + PAI chung   ADB P PIB ACB P AIP (gg)   AB PB = DB IB AB AP = AC AI   AB.AI = PB.DB AB . AI = AC . AP AB . IB + AB . AI = BP . PD + AC . AP  AB (IB + IA) = BP . PD + AC . AP  AB2 = BP . PD + AC . AP 3. Ví dụ 3: Trên cơ sở ví dụ 2 đưa ra bài toán sau: Cho  nhọn ABC, các đường cao BD và CE cắt nhau tại H. CMR: BC2 = BH . BD + CH.CE Định hướng: Trên cơ sở bài tập 2 Học sinh đưa ra hướng giải quyết bài tập này.  Vẽ hình phụ (kẻ KH  BC; K  BC). Sử dụng P chứng minh tương tự ví dụ 2 4. Ví dụ 4: Cho  ABC, I là giao điểm của 3 đường phân giác, đường thẳng vuông góc với CI tại I cắt AC và BC lần lượt ở M và N. Chứng minh rằng. a) AM . BI = AI. IM b) BN . IA = BI . NI c) AM BN = 2AI BI       * Định hướng: a) ? Để chứng minh hệ thức AM. BI = AI.IM ta cần chứng minh điều gì ? AM IM AI BI      b) Để chứng minh đẳng thức trên ta cần chứng minh điều gì ? ( AMI P AIB) Sơ đồ:  1A =  2A (gt) 1I = 1B * CM: 1I = 1B v MIC: IMC = 900 -  2 C AMI P AIB (gg) ABC: A + B + C = 1800(t/c tổng...) H D E CB A 1 1 21 N M I CB A Trường THCS Trần Quang Diệu Năm học:2009 - 2010 GV:Nguyễn Kim Chánh Sáng kiến kinh nghiệm 9    2 A +  2 B +  2 C = 900 AM AI = IM BI Do đó: IMC =  2 A +  2 B (1)  Mặt khác: IMC = 1A + 1I (t/c góc ngoài ) AM. BI = AI . IM hay IMC =  2 A + 1I (2) Từ (1) và (2)   2 B = 1I hay 1B = 1I AMI P AIB (1A = 2A ; 1I = 1B )  AM AI = IM BI  AM . BI = AI. IM b) Tương tự ý a. Chứng minh BNI P BIA (gg)  BN BI = NI IA  BN . IA = BI. IN c) (Câu a) (Câu b)   - HS nhận xét 2AI IA       = 2 2 AI BI AMI P AIB BNI P BIA   Tính AI2 ; BI2  2 2 AI BI AM AI = IM BI BI AB = BN BI   (Tính AI2 ; BI2 nhờ P) AI2 = AM . AB BI2 = BN . AB 2 2 AI BI = AM BN  2AI BI       = AM BN B.Bài tập đề nghị: 1) Cho hình thanh ABCD (AB // CD), gọi O là giao điểm của 2 đường chéo. Qua O kẻ đường thẳng song song với 2 đáy cắt BC ở I cắt AD ở J.CMR : a) 1 OI = 1 AB + 1 CD b) 2 IJ = 1 AB + 1 CD Trường THCS Trần Quang Diệu Năm học:2009 - 2010 GV:Nguyễn Kim Chánh Sáng kiến kinh nghiệm 10 2) Cho ABC, phân giác AD (AB < AC). trên tia đối của tia DA lấy điểm I sao cho ACI = BDA . CMR: a) AD . DI = BD . DC b) AD2 = AB . AC - BD . DC &.DẠNG3: Chứng minh quan hệ song song: + Ví dụ 1: Cho hình thang ABCD (AB // CD). Gọi M là trung điểm của CD, E là giao điểm của MA và BD; F là giao điểm của MB và AC. Chứng minh rằng EF / / AB Định hướng giải: - Sử dụng trường hợp đồng dạng của tam giác - Định nghĩa hai tam giác đồng dạng - Dấu hiệu nhận biết hai đường thẳng song song (định lý Ta lét đảo) Sơ đồ phân tích: AB // CD (gt) AB // CD (gt)   AB // DM AB // MC   MED P  AEB GT MFC P BFA    ME EA = MD AB ; MD = MC MF FB = MC AB  ME EA = MF FB  EF // AB (Định lý Ta lét đảo) + Ví dụ 2: Cho  ABC có các góc nhọn, kẻ BE, CF là hai đường cao. Kẻ EM, FN là hai đường cao của AEF. Chứng minh MN // BC Sơ đồ phân tích AMF P AFC (g.g); AFN P ABE   AM AF = AE AC AF AB = AN AE  AM AF . AF AB = AE AC . AE AC  AM AB = AN AC  MN // BC (định lý Ta – lét đảo) F E M D C BA NM E F CB A Trường THCS Trần Quang Diệu Năm học:2009 - 2010 GV:Nguyễn Kim Chánh Sáng kiến kinh nghiệm 11 + Ví dụ 3: Cho ABC, các điểm D, E, F theo thứ tự chia trong các cạnh AB, BC, CA theo tỷ số 1 : 3, các điểm I, K theo thứ tự chia trong các đoạn thẳng ED, FE theo tỉ số 1 : 3. Chứng minh rằng IK // BC. Gọi M là trung điểm của AF Giải: Gọi N là giao điểm của DM và EF Xét  ADM và  ABC có : AD AB = AM AC = 1 3 Góc A chung ADM P ABC (c.gc)  ADM = ABC mà 2 góc này ở vị trí đồng vị nên DM // BC  MN // EC mà MF = FC nên EF = FN Ta có : EK EN = EK EF . EF EN = 2 3 . 1 2 = 1 3 (1) mà EI ED = 1 3 (gt) (2) Từ (1) và (2)  EK EN = EI ED Suy ra IK // DN (định lý Ta – lét đảo) Vậy IK // BC. *Bài tập đề nghị: Cho tứ giác ABCD, đường thẳng đi qua A song song với BC cắt BD. Đường thẳng đi qua B và song song với AD cắt AC ở G. Chứng minh rằng EG // DC &.DẠNG4: Chứng minh tam giác đồng dạng: + Ví dụ 1: Cho ABC; AB = 4,8cn; AC = 6,4cm; BC = 3,6cm .Trên AB lấy điểm D sao cho AD = 3,2cm, trên AC ,lấy điểm E sao cho AE = 2,4cm, kéo dài ED cắt CB ở F. a) CMR :  ABC P AED b) FBD P FEC c) Tính ED ; FB? Bài toán cho gì? Dạng toán gì? Để chứng minh 2  đồng dạng có những phương pháp nào? Bài này sử dụng trường hợp đồng dạng thứ mấy? Sơ đồ chứng minh: a) GT  A chung AB AE = AC AD = 2  ABC P AED (c.g.c) ABC P  AED (câu a) b)  C = 1D ; 1D = 2D  N M KI F E D CB A 4,8cm 6,4cm 3,6cm F E D C B A Trường THCS Trần Quang Diệu Năm học:2009 - 2010 GV:Nguyễn Kim Chánh Sáng kiến kinh nghiệm 12 C = 2D F chung  FBD P FEC (g.g) c) Từ câu a, b hướng dẫn học sinh thay vào tỷ số đồng dạng để tính ED và FB. + Ví dụ 2: Cho ABC cân tại A; BC = 2a; M là trung điểm của BC. Lấy các điểm D và E trên AB; AC sao cho DME = B . a) CMR : BDM P CME b) MDE P DBM c) BD . CE không đổi ? Để chứng minh BDM P CME ta cần chứng minh điều gì. ? Từ gt  nghĩ đến 2 có thể P theo trường hợp nào (g.g) ? Gt đã cho yếu tố nào về góc. ( B = C ) ? Cần chứng minh thêm yếu tố nào (1D = 2M ) a) Hướng dẫn sơ đồ gt góc ngoài DBM   B = 1M ; DMC = 1M + 2M ; DMC = 1D + 1B ABC cân   B = C ; 1D = 2M  BDM P CME (gg) Câu a gt   b) DM ME = BD BM ; CM = BM  DM ME = BD BM   1B = 1M (gt) ; DM ME BD BM   DME P DBM (c.g.c) c) Từ câu a : BDM P CME (gg)  BD BM CM CE   BD . CE = Cm . BM Mà CM = BM = 2 BC = a  BD . CE = 2 4 a (không đổi) Lưu ý: Gắn tích BD . CB bằng độ dài không đổi Bài đã cho BC = 2a không đổi 1 1 2 1 E D M C B A EF QP NM D CB A Trường THCS Trần Quang Diệu Năm học:2009 - 2010 GV:Nguyễn Kim Chánh Sáng kiến kinh nghiệm 13 Nên phải hướng cho học sinh tính tích BD. CE theo a + Ví dụ 3: Cho ABC có các trung điểm của BC, CA, AB theo thứ tự là D, E, F. Trên cạnh BC lấy điểm M và N sao cho BM = MN = NC. Gọi P là giao điểm của AM và BE; Q là giao điểm của CF và AN. CMR: a) F, P, D thẳng hàng; D, Q, E thẳng hàng. b) ABC P DQP * Hướng dẫn a) Giáo viên hướng dẫn học sinh chứng minh 3 điểm thẳng hàng có nhiều phương pháp. Bài này chọn phương pháp nào? - Lưu ý cho học sinh bài cho các trung điểm  nghĩ tới đường trung bình .  Từ đó nghĩ đến chọn phương pháp: CM cho 2 đường thẳng PD và FP cùng // AC PD là đường trung bình BEC  PD // AC FP là đường trng bình ABE  FP // AC Tương tự cho 3 điểm D, Q, E b) PD = 1 2 . EC = 1 2 . 2 AC = 4 AC AC PD = 4 4 4 AC     AB QD = 4 4QD QD         AC AB DP QD  ;  BAC EDP  ABC P DQP (c.g.c) * Bài tập đề nghị: 1) Cho ABC, AD là phân giác A ; AB < AC. Trên tia đối của DA lấy điểm I sao cho  ACI BDA . Chứng minh rằng. a) ADB P ACI; ADB P CDI b) AD2 = AB. AC - BD . DC 2) Cho ABC; H, G, O lần lượt là trực tâm, trọng tâm, giao điểm 3 đường trung trực của . Gọi E, D theo thứ tự là trung điểm của AB và AC. Chứng minh : a)  OED P  HCB b)  GOD P  GBH c) Ba điểm O, G, H thẳng hàng và GH = 2OG 3) Cho ABC có Ab = 18cm, AC = 24cm, BC = 30cm. Gọi M là trung điểm BC. Qua M kẻ đường vuông góc với BC cắt AC, AB lần lượt ở D, E. a) CMR : ABC P MDC b) Tính các cạnh MDC c) Tính độ dài BE, EC 4) Cho ABC; O là trung điểm cạnh BC. Góc xoy = 600; cạnh ox cắt AB ở M; oy cắt AC ở N. a) Chứng minh: OBM P NCO F, P, D thẳng hàng  BAC DEC (Đơn vị EF // AB)  DEC EDP (so le trong PD // AC) Trường THCS Trần Quang Diệu Năm học:2009 - 2010 GV:Nguyễn Kim Chánh Sáng kiến kinh nghiệm 14 b) Chứng minh : OBM P NOM c) Chứng minh : MO và NO là phân giác của BMN và CNM d) Chứng minh : BM. CN = OB2 &.DẠNG5:Chứng minh đoạn thẳng bằng nhau, góc bằng nhau: _Ví dụ 1: Cho hình thang ABCD (AB// CD). Hai đường chéo AC và BD cắt nhau tại O. Đường thẳng a qua O và song song với đáy của hình thang cắt các cạnh bên AD, BC theo thứ tự tại E và F. Chứng minh rằng : OE = OF Định hướng H:Bài cho đường thẳng EF // AB (và CD) TL: Các tam giác đồng dạng và các đoạn thẳng tỷ lệ H: EO và đoạn nào trên hình vẽ sẽ thường lập được tỷ số? TL: EO DC . H: Vậy OF trên đoạn nào? (gợi ý) TL: OF DC Sơ đồ giải OE = OF  OE DC = OF DC  OE DC = AO AC ; OF DC = BO BD ; AO AC = BO BD    AEC BOF AOB P P P ADC BDC COD   EF // DC AB // CD  gt H: Vậy để chứng minh đoạn thẳng bằng nhau (OE = OF) ta sẽ đưa về chứng minh điều gì? TL : EO DC = OF DC (1) H: OE; DC là cạnh của những tam giác nào? (AEO; ADC, các tam giác này đã đồng dạng chưa? Vì dao? H: Đặt câu hỏi tương tự cho OF , DC. H: lập tỷ số bằng EO DC = OF DC TL: EO DC = AO AC ; OF DC = BO BD H: Vậy để chứng minh (1) ta cần chứng minh điều gì? TL: AO AC = BO BD H: Đây là tỷ số có được từ cặp tam giác đồng dạng nào? TL:  AOB;  COD H: Hãy chứng minh điều đó. FE O D C BA Trường THCS Trần Quang Diệu Năm học:2009 - 2010 GV:Nguyễn Kim Chánh Sáng kiến kinh nghiệm 15 Ví dụ 2: Trên một cạnh của góc xoy (xoy  1800), đặt các đoạn thẳng OA = 5cm, OB = 16cm. Trên cạnh thứ nhất của góc đó, đặt các đoạn thẳng OC = 8cm, OD = 10cm. a) Chứng minh hai tam giác OCB và OAD đồng dạng. b) Gäi giao ®iÓm c¸c c¹nh AD vµ BC lµ I, CMR: Hai tam gi¸c IAB vµ ICD cã c¸c gãc b»ng nhau tõng ®«i mét. Giải:a)Ta có: 8 16 8; 5 10 5 OC OB OA OD     OC OA = OB OD  OBC P  ODA Góc O chung b) Xét IAB và ICD ta dễ nhìn thấy không bằng nhau. Do đó để chứng minh chúng có các góc bằng nhau từng đôi một ta đi chứng minh đồng dạng. Vì OBC P ODA nên OBC = ODA (1) Mặt khác ta có  AIB CID (đối đỉnh)  BAI P DCI (g.g)   BAI DCI Ví dụ 3: Hình thang ABCD (AB // CD) có AB = 4cm, CD = 16cm và BD = 8cm Chứng minh :  BAD DBC Giải :Xét BAD và DBC có AB // CD do đó :  ABD BDC (so le trong ) 4 1 8 2 AB BD   8 1 16 2 BD DC    AB BD BD DC  ( cùng bằng 1 2 )  BAD P DBC (c.g.c)   BAD DBC Ví dụ 4: Tam giác ABC có hai trung tuyến AK và CL cắt nhau tại O. Từ một điểm P bất kỳ trên cạnh AC, vẽ các đường thẳng PE song song với AK, PF song song với CL ( E thuộc BC, F thuộc AB) các trung tuyến AK, CL cắt đoạn thẳng EF theo thứ tự tại M, N . Chứng minh rằng các đoạn thẳng FM, MN, NE bằng nhau. Định hướng giải: Từ giả thiết cho song song ta suy ra các tỷ lệ