Phần Hình học – Chương 3: Quan hệ giữa các yếu tố trong tam giác. Các đường đồng quy trong tam giác

Xem toàn bộ tài liệu Lớp 7: tại đây

Sách Giải Sách Bài Tập Toán 7 Ôn tập chương 3 – Phần Hình học giúp bạn giải các bài tập trong sách bài tập toán, học tốt toán 7 sẽ giúp bạn rèn luyện khả năng suy luận hợp lý và hợp logic, hình thành khả năng vận dụng kết thức toán học vào đời sống và vào các môn học khác:

Bài 82 trang 52 sách bài tập Toán 7 Tập 2: Cho tam giác ABC có AB < AC. Trên tia đối của tia BC lấy điểm M sao cho BM = BA. Trên tia đối của tia CB lấy điểm N sao cho CN = CA.

a. Hãy so sánh các góc AMB và ANC.

b. Hãy so sánh các độ dài AM và AN.

Lời giải:

a. Trong ΔABC, ta có AB < AC

Suy ra: ∠(ABC) > ∠(ACB) (đối diện với cạnh lớn hơn là góc lớn hơn) (1)

Ta có: AB = BM (gt) ⇒ ΔABM cân tại B

Suy ra: ∠(AMB) = ∠A1(tính chất tam giác cân)

Trong ΔABM, ta có ∠(ABC) là góc ngoài tại đỉnh B

Suy ra: ∠(ABC) = ∠(AMB) + ∠A1

Suy ra: ∠(AMB) = 1/2 ∠(ABC) (2)

Lại có: AC = CN (gt) ⇒ ΔACN cân tại C

Suy ra: ∠(ANC) = ∠A2(tính chất tam giác cân)

Trong ΔACN, ta có ∠(ACB) là góc ngoài tại đỉnh C

Suy ra: ∠(ACB) = ∠(ANC) + ∠A2

Suy ra: ∠(ANC) = 1/2 ∠(ACB) (3)

Từ (1), (2) và (3) suy ra: (AMB) > ∠(ANC) .

b. Trong ΔAMN, ta có: (AMB) > (ANC)

Suy ra: AN > AM (đối diện với góc lớn hơn là cạnh lớn hơn).

Bài 83 trang 52 sách bài tập Toán 7 Tập 2: Cho tam giác ABC có AB < AC, đường cao AH. Chứng minh rằng: HB < HC, ∠(HAB) < ∠ (HAC)(xét hai trường hợp: B nhọn và B tù).

Lời giải:

Ta có: AB < AC (gt)

Suy ra: HB < HC (đường xiên lớn hơn thì hình chiếu lớn hơn)

* Trường hợp Bnhọn (hình 83a)

Trong Δ ABC, ta có: AB < AC

Suy ra: ∠B > ∠C(đối diện với cạnh lớn hơn là góc lớn hơn)

Trong Δ AHB, ta có ∠(AHB) = 90o

Suy ra: ∠B + ∠(HAB) = 90o (tính chất tam giác vuông) (1)

Trong Δ AHC, ta có ∠(AHC) = 90o

Suy ra: ∠C + ∠(HAC) = 90o (tính chất tam giác vuông) (2)

Từ (1) và (2) suy ra: ∠B + ∠(HAB) = ∠C + ∠(HAC)

Mà ∠B > ∠C nên ∠(HAB) < ∠(HAC)

* Trường hợp Btù (hình 83b)

Vì điểm B nằm giữa H và C nên ∠(HAC) = ∠(HAB) + ∠(BAC)

Vậy ∠(HAB) < ∠(HAC).

Bài 84 trang 52 sách bài tập Toán 7 Tập 2: Có thể vẽ được mấy tam giác (phân biệt) với ba cạnh là ba trong năm đoạn thẳng có độ dài 1cm, 2cm, 3cm, 4cm, 5cm.

Lời giải:

Ta có: 1 = 3 – 2 = 4 – 3 = 5 – 4

Suy ra: trong 3 cạnh của tam giác không có cạnh nào có độ dài 1cm.

* Nếu cạnh nhỏ nhất là 2cm

Ta có: 4 – 3 < 2 < 4 + 3; 5 – 4 < 2 < 5 + 4

Suy ra: hai cạnh kia là 3cm và 4cm hoặc 4cm và 5cm

* Nếu cạnh nhỏ nhất là 3cm

Ta có: 5 – 4 < 3 < 5 + 4; 3 = 5 – 2; 3 > 4 – 2

Như vậy hai cạnh kia là 5cm và 4cm

* Không có trường hợp cạnh nhỏ nhất là 4cm

Vậy có thể vẽ được ba tam giác với độ dài các cạnh là:

      2cm; 3cm; 4cm

      2cm; 4cm; 5cm

      3cm; 4cm; 5cm

Bài 85 trang 53 sách bài tập Toán 7 Tập 2: Cho bốn điểm A, B, C, D như hình bên. Hãy tìm một điểm M sao cho tổng MA + MB + MC + MD là nhỏ nhất.

Lời giải:

* Nếu M không trùng với giao điểm của AC và BD

Trong ΔAMC, ta có: MA + MC > AC (bất đẳng thức tam giác)

Trong ΔMBD, ta có: MB + MD > BD (bất đẳng thức tam giác)

* Nếu M trùng với giao điểm AC và BD

Ta có: MA + MC = AC

MB + MD = BD

Suy ra: MA + MC ≥ AC

MB + MD ≥ BD (dấu bằng xảy ra khi M trùng với giao điểm của AC và BD)

Suy ra: MA + MB + MC + MD ≥ AC + BD

Vậy MA + MB + MC + MD = AC + BD bé nhất khi đó M là giao điểm của AC và BD.

Bài 86 trang 53 sách bài tập Toán 7 Tập 2: Cho hình sau trong đó G la trọng tâm của tam giác ABC. Chứng minh rằng:

a. SAGC = 2SGMC

b. SGMB = SGMC

c. SAGB = SAGC = SBGC

Lời giải:

a. Vì G là trung điểm của ΔABC nên GA = 2GM (tính chất đường trung tuyến)

Ta có ΔAGC và ΔGMC có chung đường cao kẻ từ đỉnh C đến AM, đồng thời cạnh đáy GA = 2GM.

Suy ra: SAGC = 2SGMC (1)

b. Ta có ΔGMB và ΔGMC có cạnh đáy MB = MC, chung đường cao kẻ từ đỉnh G đến cạnh BC

Suy ra: SGMB = SGMC (2)

c. Ta có ΔAGB và ΔGMB có chung đường cao kẻ từ đỉnh B đến cạnh AM, đồng thời AG = 2GM (chứng minh trên)

Suy ra: SAGB = 2SGMB (3)

Mà SBGC = SGMB + SGMC = 2SGMB (4)

Từ (1), (2), (3) và (4) suy ra: SAGB = SAGC = SBGC

Bài 87 trang 53 sách bài tập Toán 7 Tập 2: Cho góc xOy khác góc bẹt, điểm A thuộc cạnh Ox, điểm B thuộc cạnh Oy.

a. Hãy tìm điểm M nằm trong góc xOy và cách đều hai cạnh Ox và Oy nên M thuộc tia phân giác Oz của ∠(xOy)

b. Nếu OA = OB thì có bao nhiêu điểm M thỏa mãn các điều kiện trong câu a?

Lời giải:

a. Vì điểm M nằm trong góc xOy và cách đều hai cạnh Ox và Oy nên M thuộc tia phân giác Oz của ∠(xOy).

Vì điểm M cách đều 2 điểm A và B nên M thuộc đường trung trực của AB.

Vậy M là giao điểm của đường trung trực của đoạn thẳng AB và tia phân giác ∠(xOy)

b. Nếu OA = OB thì ΔOAB cân tại O

Khi đó tia phân giác của ∠(xOy) cũng là đường trung trực của AB

Vậy bất kì điểm M nào nằm trên tia phân giác của ∠(xOy) đều thỏa mãn điều kiện trong câu a).

Bài 88 trang 53 sách bài tập Toán 7 Tập 2: Cho góc xOy khác góc bẹt. Dùng một chiếc thước thẳng có chia khoảng, hãy nêu cách vẽ tia phân giác của góc xOy.

Lời giải:

– Dùng thước chia khoảng, trên Ox lấy điểm A, trên Oy lấy điểm B sao cho OA = OB.

– Nối AB.

– Dùng thước chia khoảng để đo đoạn AB, lấy trung điểm M của AB.

– Kẻ tia OM.

Vì tam giác OAB cân tại O và OM là đường trung tuyến nên OM cũng là đường phân giác của ∠(AOB).

Vậy OM là tia phân giác của ∠(xOy).

Bài 89 trang 53 sách bài tập Toán 7 Tập 2: Cho hình dưới trong đó giao điểm O của hai đường thẳng a và b nằm ngoài phạm vi tờ giấy. Chỉ vẽ hình trong phạm vi tờ giấu, hãy vẽ đường thẳng d đi qua A sao cho đường thẳng d cũng đi qua O nếu kéo dài đường thẳng d ra ngoài phạm vi tờ giấy.

Lời giải:

– Kẻ AH ⊥ a kéo dài HA cắt b tại B

– Kẻ AH ⊥ b kéo dài KA cắt a tại C

– Kẻ AI ⊥ BC, đường thẳng AI đi qua O

Vì tam giác OBC có hai đường cao BH và CK cắt nhau tại A nên A là trực tâm của tam giác OBC.

Khi đó OA là đường cao thứ ba nên OA ⊥ BC.

Vì AI ⊥ BC nên đường thẳng OA và đường thẳng AI trùng nhau hay đường thẳng AI đi qua O.

Bài 90 trang 54 sách bài tập Toán 7 Tập 2: Đường trung trực d của đoạn thẳng AB chia mặt phẳng thành hai phần (không kể đường thẳng d): phần chứa điểm A ký hiệu là PA, phần chứa điểm B ký hiệu là PB (hình bên).

a. Gọi M là một điểm của PA. Chứng minh rằng MA < MB

b. Gọi N là một điểm của PB. Chứng minh rằng NB < NA

c. Gọi K là một điểm sao cho KA < KB. Hỏi rằng K nằm ở đâu: trong PA, PB hay trên d?

Lời giải:

a. Nối MA, MB. Gọi C là giao điểm của MB với đường thẳng d, nối CA.

Ta có: MB = MC + CB

mà CA = CB (tính chất đường trung trực)

Suy ra: MB = MC + CA (1)

Trong ΔMAC ta có:

MA < MC + CA (bất đẳng thức tam giác) (2)

Từ (1) và (2) suy ra: MA < MB

b. Nối NA, NB. Gọi D là giao điểm của NA với đường thẳng d, nối DB.

Ta có: NA = ND + DA

mà DA = DB (tính chất đường trung trực)

Suy ra: NA = ND + DB (3)

Trong ΔNDB, ta có:

NB < ND + DB (bất đẳng thức tam giác) (4)

Từ (3) và (4) suy ra: NA > NB

c. Theo câu a), ta có: MA < MB

Mà M là một điểm của PA nên K là một điểm của PA.

Bài 91 trang 54 sách bài tập Toán 7 Tập 2: Cho tam giác ABC, các đường phân giác của các góc ngoài tại B và C cắt nhau ở E. Gọi G, H, K theo thứ tự là chân đường vuông góc kẻ từ E đến các đường thẳng BC, AB, AC.

a. Có nhận xét gì về các độ dài EH, EG, EK?

b. Chứng minh AE là tia phân giác của góc BAC.

c. Đường phân giác của góc ngoài tại A của tam giác ABC cắt các đường thẳng BE, CE tại D, F. Chứng minh rằng EA vuông góc với DF.

d. Các đường thẳng AE, BF, CD là các đường gì trong tam giác ABC?

e. Các đường thẳng EA, FB, DC là các đường gì trong tam giác DEF?

Lời giải:

a. Ta có: E thuộc tia phân giác của ∠(CBH)

Suy ra: EG = EH (tính chất tia phân giác) (1)

      E thuộc tia phân giác của ∠(BCK)

Suy ra: EG = EK (tính chất tia phân giác) (2)

Từ (1) và (2) suy ra: EH = EG = EK.

b. Ta có: EH = EK (chứng minh trên)

Suy ra: E thuộc tia phân giác của ∠(BAC).

Mà E khác A nên AE là tia phân giác của ∠(BAC)

c. Ta có: AE là tia phân giác góc trong tại đỉnh A

      AF là tia phân giác góc trong tại đỉnh A

Suy ra: AE ⊥ AF (tính chất hai góc kề bù)

Vậy AE ⊥ DF.

d. Tương tự câu a, ta có:

      BF là tia phân giác của ∠(ABC)

      CD là tia phân giác của ∠(ACB)

Vậy AE, BF, CD là các đường phân giác của tam giác ABC.

e. Ta có: BF là tia phân giác góc trong tại đỉnh B

      BE là tia phân giác góc trong tại đỉnh B

Suy ra: BF ⊥ BE (tính chất hai góc kề bù)

Vậy BF ⊥ ED.

Lại có: CD là đường phân giác góc trong tại C

      CE là đường phân giác góc trong tại C

Suy ra: CD ⊥ CE (tính chất hai góc kề bù)

Vậy CD ⊥ EF.

Bài III.1 trang 54 sách bài tập Toán 7 Tập 2: Chứng minh rằng trong một tam giác, đường cao không lớn hơn đường trung tuyến xuất phát từ một đỉnh.

Lời giải:

Vì đường cao và đường trung tuyến xuất phát từ cùng một đỉnh lần lươt là đường vuông góc và đường xiên kẻ từ cùng một điểm đến cùng một đường thẳng nên ta có điều phải chứng minh./p>

Bài III.2 trang 54 sách bài tập Toán 7 Tập 2: Cho tam giác ABC có hai đường trung tuyến AD, BE vuông góc với nhau. Chứng minh rằng BC > 2AC.

Lời giải:

BC < 2AC nếu 1/2BC = CD < AC.

Xét hai tam giác ADC có ∠D1= ∠G1+ ∠B1. Theo giả thiết ∠G1= 90° nên ∠D1là góc tù.

Cạnh AC đối diện với góc D1 nên là cạnh lớn nhất, vậy AC > DC hay 2AC > 2DC = BC.

Bài III.3 trang 54 sách bài tập Toán 7 Tập 2: Ba đường phân giác AD, BE, CF của tam giác ABC quy đồng tại O. Kẻ đường vuông góc OG đến BC. Chứng minh rằng ∠(BOG) = ∠(COD) .

Lời giải:

Để chứng minh ∠(BOG) = ∠(COD), ta chứng minh ∠(BOD) = ∠(GOC).

Xét tam giác OAB, ta có

∠(BOD) = 1/2(∠A + ∠B ) = 1/2 (180o − ∠C ) (1)

Xét tam giác vuông OCG ta có:

∠(GOC) = 90o − 1/2 ∠C = 1/2 ( 180o − ∠C ) (2)

Từ (1) và (2) suy ra ∠(BOD) = ∠(GOC). Vậy ∠(BOG) = ∠(COD).

Bài III.4 trang 54 sách bài tập Toán 7 Tập 2: Cho tam giác ABC cân tại B có B = 112o. Kẻ đường cao AH và đường phân giác AD của tam giác đó. Tính các góc của tam giác AHD.

Lời giải:

Xét tam giác vuông AHB. Ta có:

∠(ABH) = 180o − 112o = 68o

∠A1= 90o − ∠(ABH) = 90o − 68o = 22o

Tam giác ABC cân tại B có ∠B = 112o nên

∠(BAC) = (180o − 112o) : 2 = 34o

Do đó ∠A2= 34o : 2 =17o. Từ đó

∠(HAD) = ∠A1+ ∠A2= 22o + 17o = 39o.

∠(HDA) = 90o − ∠(HAD) = 90o − 39o = 51o.

Bài III.5 trang 54 sách bài tập Toán 7 Tập 2: Cho tam giác ABC cân tại C. Kẻ các đường cao AA1 và BB1 của tam giác đó. Hai đường cao này cắt nhau tại M. Chứng minh rằng đường thẳng MC là đường trung trực của đoạn thẳng AB.

Lời giải:

Gọi giao điểm của CM và AB là C1. Ta cần chứng minh CC1 ⊥ AB và C1 là trung điểm của đoạn thẳng AB. Vì trong một tam giác ba đường cao đồng quy nên CM hay CC1 vuông góc với AB. Hai tam giác vuông CC1A và CC1B bằng nhau vì có ∠A = ∠B , CA = CB nên C1 A = C1 B hay C1 là trung điểm của AB. Vậy MC là đường trung trực của đoạn thẳng AB.

Bài III.6 trang 55 sách bài tập Toán 7 Tập 2: Cho tam giác ABC có ∠A = 130o. Gọi C’, B’là các điểm sao cho AB là đường trung trực của CC’ và AC là đường trung trực của BB’. Hai đường thẳng CB’ và BC’ cắt nhau tại A’. Hãy tìm bên trong tam giác A’BC điểm cách đều ba cạnh của tam giác đó.

Lời giải:

Xét tam giác A’BC. Vì AC là đường trung trực của BB’ nên có ∠C1= ∠C2. Vì AB là đường trung trực của CC’ nên ∠B1 = ∠B2 Suy ra AB, AC lần lượt là đường phân giác của các góc A’BC và A’CB. Vậy ba đường phân giác của tam giác A’BC đồng quy tại A, hay A là điểm nằm trong tam giác A’BC và cách đều ba cạnh của tam giác này.

Bài III.7 trang 55 sách bài tập Toán 7 Tập 2: Dựng các hình vuông ABDE và ACFG bên ngoài tam giác nhọn ABC cho trước.

a) Gọi H là điểm thuộc đường thẳng BC sao cho AH ⊥ BC. Gọi I, J là các điểm thuộc đường thẳng AH sao cho EI ⊥ AH và GJ ⊥ AH. Chứng minh

ΔABH = ΔEAI, ΔACH = ΔGAJ

Từ đó suy ra đường thẳng AH cắt EG tại trung điểm K của EG (tức là AK là trung tuyến của tam giác AEG)

b) Gọi L là điểm thuộc đường thẳng AK sao cho K là trung điểm của AL. Chứng minh AL = BC.

c) Chứng minh ΔABL = ΔBDC. Từ đó suy ra CD là một đường cao của tam giác BCL.

d) Chứng minh rằng các đường thẳng AH, BF, CD đồng quy.

Lời giải:

a) Hai tam giác vuông ABH và EAI bằng nhau vì có AB = EA, ∠(BAH) = ∠(AEI) (cùng phụ với góc EAI). Tương tự hai tam giác vuông ACH và GAJ bằng nhau. Suy ra EI = AH = GJ. Mặt khác, ∠(JKG) = ∠(JKE) (đối đỉnh), do đó ΔEKI = ΔGKJ. Từ đó ta có trung điểm của EG. Vậy AK là trung tuyến của tam giác AEG.

b) Theo a) ΔEKI = ΔGKJ nên KI = KJ. Mặt khác, theo giả thiết K là trung điểm của Al nên AI = LJ. Ta có:

AL = AJ + JL = AJ + AI = HC + HB = BC

c) Hai tam giác ALB và BCD bằng nhau và có AL = BC, AB = BD và ∠(BAL) = 90o + ∠(EAL) = 90 + ∠(ABC) = ∠(DBC) .

Suy ra ∠(ALB) = ∠(BCD) . Mặt khác ta có ∠(ALB) + ∠(LBH) = 90o nên ∠(BCD) + ∠(LBH) = 90o.

Suy ra LB ⊥ CD, tức CD là một đường cao của tam giác LBC.

d) Lập luận tương tự câu c), ta có BF là một đường cao của tam giác LBC.

Vậy ba đường thẳng AH, BF, CD là ba đường cao của tam giác LBC nên chứng đồng quy.

Bài III.8 trang 55 sách bài tập Toán 7 Tập 2: Cho tam giác.

a) Qua trung điểm D của cạnh BC, kẻ đường thẳng song song với AB, nó cắt cạnh AC tại E. Qua E kẻ đường thẳng song song với BC, nó cắt AB tại F. Chứng minh ΔCDE = ΔEFA. Từ đó suy ra E là trung điểm của cạnh AC.

b) Chứng minh rằng đường thẳng đi qua các trung điểm hai cạnh của một tam giác thì song song với cạnh thứ ba của tam giác đó.

c) Chứng minh rằng tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC là trực tâm của tam giác có ba đỉnh là trung điểm ba cạnh của tam giác ABC.

Lời giải:

a) Ta có ΔBDF = ΔEFD (g.c.g)

Suy ra BD = EF. Theo giả thiết, D là trung điểm của BC nên CD = DB = EF.

Hai tam giác CDE và EFA bằng nhau vì CD = EF, ∠(CDE) = ∠(CBA) = ∠(EFA) và ∠(ECD) = ∠(EAF) (các góc đồng vị). Suy ra CE = EA.

b) Gọi D là trung điểm của BC, E là trung điểm của AC. Theo câu a)) đường thẳng qua D, song song với AB phải cắt AC tại trung điểm của AC nên đường thẳng đó phải đi qua E, hay DE // AB.

c) Gọi D, E, F theo thứ tự là trung điểm của BC, CA, AB. Đường trung trực của BC phải vuông góc với EF (vì (EF // BC), hay nó là một đường cao của tam giác DEF. Suy ra ba đường trung trực của tam giác ABC là ba đường cao của tam giác DEF. Do đó tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC (giao điểm của ba đường trung trực của tam giác ABC) là trực tâm của tam giác DEF.

 

Bài giải này có hữu ích với bạn không?

Bấm vào một ngôi sao để đánh giá!

Đánh giá trung bình 4 / 5. Số lượt đánh giá: 1175

Chưa có ai đánh giá! Hãy là người đầu tiên đánh giá bài này.

--Chọn Bài--

Tài liệu trên trang là MIỄN PHÍ, các bạn vui lòng KHÔNG trả phí dưới BẤT KỲ hình thức nào!

Tải xuống