HK2 hình học - trung tuyến, trọng tâm, thẳng hàng
Bài 5. Cho ∆ABC có ba góc đều là góc nhọn. Kẻ AM là đường trung tuyến của ABC
(M ∈ BC). Trên tia AM lấy điểm D sao cho M là trung điểm của đoạn thẳng AD.
a) Chứng minh AMB = DMC. Từ đó chứng minh AB // DC.
b) Gọi N là trung điểm của cạnh AC, AM cất BN tại G. Trên tia GM lấy điểm K sao cho M là trung điểm của GK. Chứng minh G là trung điểm của đoạn thẳng AK.
c) Gọi I là giao điểm của CG và KN. Gọi H là trung điểm của đoạn thẳng KC. Chứng minh ba điểm A, I, H thẳng hàng.
a) Chứng minh △AMB = △DMC, AB // DC
AM là đường trung tuyến của ABC (MBC) M là trung điểm của BC MB=MC
Xét △AMB và △DMC, ta có
MB = MC (cmt)
$\widehat{AMB}=\widehat{DMC}$( 2 góc đối đỉnh)
AM = DM (M là trung điểm của đoạn thẳng AD)
Vậy △AMB = △DMC (c-g-c)
Suy ra $\widehat{ABM}=\widehat{DCM}$(2 góc tương ứng), mà 2 góc này nằm ở vị trí soletrong $\Rightarrow$ AB // DC
b) Chứng minh G là trung điểm AK
△ABC có 2 trung tuyến AM và BN (N là trung điểm của cạnh AC) cắt nhau tại G $\Rightarrow$ G là trọng tâm của △ABC $\Rightarrow$ $GM=\dfrac{1}{2}GA$ $\Rightarrow$ $GA=2GM$(tính chất trọng tâm) (1)
Trên tia GM lấy điểm K sao cho M là trung điểm của GK $\Rightarrow$ GM = MK và GK = 2GM kết hợp với (1) ta có GA = GK (=2GM) và A,G,K cùng nằm trên tia AM $\Rightarrow$ G là trung điểm của đoạn thẳng AK.
c) Chứng minh ba điểm A, I, H thẳng hàng
△AKC có trung tuyến KN(N là trung điểm của cạnh AC) và trung tuyến CG (G là trung điểm của đoạn thẳng AK) cắt nhau tại I $\Rightarrow$ I là trọng tâm của △AKC, mà AH là đường trung tuyến (H là trung điểm của đoạn thẳng KC) nên AH đi qua trọng tâm I của △AKC hay ba điểm A, I, H thẳng hàng.
SƠ ĐỒ TỔNG QUÁT
PHẦN HÌNH HỌC
Vẽ hình rõ ràng, nên vẽ nháp để hình dung không gian của hình
DẠNG 1: Chứng minh 2 tam giác bằng nhau
Nhớ phải xét 2 tam giác, nên theo góc tương ứng
Xác định các cặp cạnh bằng nhau (dựa vào trung điểm, đường trung tuyến,...)
Tìm góc bằng nhau (góc đối đỉnh, góc tạo bởi đường cao, đường phân giác...)
Dùng trường hợp bằng nhau: c.c.c; c.g.c; g.c.g; các trường hợp đặc biệt của tam giác vuông
Kết luận hai tam giác bằng nhau
DẠNG 2: Chứng minh hai đường thẳng song song, bằng nhau, hai góc bằng nhau, vuông góc…
Muốn chứng minh đoạn thẳng/góc/đường song song
Xét hai tam giác liên quan (có chứa cạnh, góc cần chứng minh)
Suy ra hai góc tương ứng bằng nhau
Suy ra hai cạnh tương ứng bằng nhau
Áp dụng định lý: hai đường thẳng song song khi có góc so le trong bằng nhau
Áp dụng hai góc kề bù có tổng số đo là 1800: hai góc bằng nhau và cùng bằng 900
Dùng tính chất trung tuyến, trung điểm, trọng tâm
Kết luận theo yêu cầu của đề bài
DẠNG 3: Chứng minh 3 điểm thẳng hàng
Thường câu cuối sẽ dùng các kết quả được chứng minh ở trên, nếu câu trên chưa chứng minh được, các em vẫn được dùng kết quả đó để chứng minh câu dưới.
Quan trọng: Phân tích vị trí, vai trò các điểm cần chứng minh thẳng hàng
Chứng minh 3 điểm thẳng hàng
Dùng tính chất các đường đồng quy trong tam giác
Trọng tâm, đỉnh, trung điểm
ABC có trọng tâm G, N là trung điểm BC trung tuyến AN đi qua trọng tâm của tam giác A, G, N thẳng hàng.
Trực tâm, đường cao và đỉnh
ABC có trực tâm H ((giao điểm của hai đường cao AD và BE), Nếu CF là đường cao thứ ba của △ABC đường cao CF cũng đi qua trực tâm H C, F, H thẳng hàng.
Chứng minh hai đường thẳng trùng nhau
Cùng là tia phân giác của một góc
AH là tia phân giác $\widehat{BAC}$; AK là tia phân giác $\widehat{BAC}$ A, H, K thẳng hàng
Cùng vuông góc với một đường thẳng tại 1 điểm
AH BC; KH BC A, H, K thẳng hàng
Sử dụng tiên đề Euclid về đường thẳng song song
AH//BC; AK//BC A, H, K thẳng hàng
Dùng tổng số đo góc, tổng số đo đoạn thẳng:
Tổng độ dài của hai đoạn thẳng nhỏ bằng độ dài của đoạn thẳng lớn hơn tạo bởi hai điểm đầu mút.
AM + MB = AB A, M, B thẳng hàng
Nếu hai góc kề nhau có tổng 180 độ, thì hai cạnh không chung của chúng là hai tia đối nhau, dẫn đến ba điểm thẳng hàng.
$\widehat{AMN}+\widehat{NMB}=180{}^\circ $ A, M, B thẳng hàng
DẠNG 4: Chứng minh một điểm là trung điểm đoạn thẳng
Dùng tính chất trung điểm của đoạn thẳng: Chứng minh 2 đoạn thẳng bằng nhau, quan trọng là điểm đó phải thuộc đoạn thẳng
Dùng tính chất trọng tâm trong tam giác: Nếu một đường thẳng đi qua một đỉnh của tam giác và trọng tâm của tam giác đó, thì đường thẳng đó sẽ cắt cạnh đối diện tại trung điểm của cạnh đó.
Lời khuyên khi làm bài:
Vẽ hình chính xác:
Một hình vẽ rõ ràng sẽ giúp em hình dung được mối quan hệ giữa các điểm và đường thẳng.
Phân tích đề bài:
Xác định rõ giả thiết và kết luận của bài toán.
Lựa chọn phương pháp phù hợp:
Dựa vào các yếu tố đã cho trong bài toán (ví dụ: các đường thẳng song song, các đoạn thẳng bằng nhau, các góc đặc biệt) để chọn phương pháp chứng minh tối ưu.
Trình bày bài giải logic và chặt chẽ
.
Trình bày
bước nào rõ bước đó
, đủ ý
:
Nêu rõ các bước chứng minh, sử dụng các định lý, tính chất đã học một cách chính xác.
Kiểm tra lại bài làm:
Sau khi hoàn thành, hãy đọc lại bài giải để đảm bảo không có sai sót.
Luôn
kết luận rõ ràng cuối mỗi câu.