CAC CHUYEN DE HÌNH HỌC www.com _ TRẦN VĂN TẤN VÀ NHÓM GIÁO VIÊN CHUYÊN TOÁN ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI ren DE Nyy > 5 oe BOI DUONG ‘e O Ww n HỌC SINH GIỎI TRUNG HỌC CƠ SỞ (Túi bản lần thứ nhất) NHÀ XUẤT BẢN GIÁO DỤC Chuyén déI CAC BAI TOAN SU DUNG DINH Li TA-LET (THALES) VA TAM GIAC DONG DANG Định lí Ta-lét và tính chất của tam giác đồng dạng cho phép ta biến đổi một tỉ số giữa độ dài của hai đoạn thẳng hoặc giữa diện tích của hai tam giác thành một tÍ số mới. Trong bài toán sử dụng định lí Ta-lét và tính chất của tam giác đồng dạng ta cần lưu ý những điểm sau : ® Định lí Ta-lét và tính chất của tam giác đồng dạng chỉ đề cập tới tỉ số của hai đối tượng cùng loại (cùng là độ dài của hai đoạn thẳng hay cùng là diện tích của hai tam giác). ® Đối với bài toán cần thực hiện phép toán B + , với A, B, C, D là cùng DIA loại, cần chuyển hai tỉ số trên thành những tỉ số có cùng mẫu số. Tuy nhiên khác với đại số, trong hình học rất hiếm khi ta thực hiện phép nhân chéo quy ˆ .D+BC ` ` ` ae ce han ti đồng thành BD Trong hình hoc ta thường dùng định lí Ta-lét hoặc tính chất của tam giác đồng dạng để biến đổi AL M c.
B D N ® Đối với bài toán cần thực hiện phép toán =. với A, B, C, D 1a cùng loại, A M C M' A C M đổi —B = —: đó tat cần biếnbiến đổi khi 1 đó N° DEN? sao cho Ys—. ® Đối với bài toán cần chứng minh đăng thức có dạng + = = e với A, B, C là cùng loại, ta cần tìm M, N, P cùng loại với A, B, C sao cho M=N =P. Nn Khi đó đẳng thức cần chứng minh tương đương với m +.
Bay gid ta cé C thể dùng định lí Ta-lét hoặc tính chất của tam giác đồng dạng để chứng minh đẳng thức này, ( _Vi du Cho tam gidc ABC can tai A. Trén canh BC kéo dai vé phia C, lay một điểm M. Một đường thẳng A đi qua điểm M cắt các cạnh CA, AB tại N và P. Chứng minh rằng BM _ CM không đổi, khi M và A thay đổi.
BP CN Lời giải (h1) — TS lv daw Qua A kẻ đường thẳng song song với A cất BC ở Q. Theo định lí Ta-lét, ta có BM BP _ BQBA ⁄ CM_CQ CN CA z / | hay BM_CM _|BQ_ cọ| B Cc MN Q BP CN |BA CA Hình 1 Mat khác tam giác ABC cân tại A nên BQ _ CQ_ BQ~€Q_ BC jong asi. BA CA BA BA Vi du 2, Cho các điểm A', B', C' lần lượt nằm trên các cạnh BC, CA, AB của một taín giác ABC, sao cho A'B BC CA O 'GC B' B_ Chứng minh rằng hai tam giác ABC và A'BC có cùng trọng tâm.2) A'B_ BC CA Do ——=——=—— A'C BA CB. A'C BA CB nên ——=——=——=k BC CA AB (với số k nao or ah lc # Tit ost _ CN //AC (N € BC),>6 tacé TC2BN.
= C'B_A'C Kẻ“ưa AB = BC AE do ds BN=A'C. ⁄ Vậy BC và NA' có cùng trung điểm M. Gọi P là trung điểm của A'C' và G là giao của AM và BP, ta có - CN -CB_BA suy ra [CN = BA. AC Mặt khác, PM song song va bang zon nén PM song song va bang SAB Vậy —— GP =-1 = GM.
Do đó G là trọng tâm chung của hai tam giác ABC GB' 2 GA và A'BC. Cho bốn đường thẳng theo thứ tự m¡, mạ, mạ, mạ đồng quy tại O và theo chiều quay của kim đồng hồ. Các điểm Aj, A>, A3, Ag lan luot trên mị, My, M3, M4 sao cho AIA2 /J mạ, A2Aa // mị; A3A4 // mạ. Đường thẳng qua Aa song song với ma cắt mị tại As.
Chứng minh rằng Lời giải.3) Gọi M 1a giao cua A,A3 va my, N là giao cla m, va A3A4. Ta có các tứ giác OA¡A¿M, ONAaA; là hình bình hành. Theo định lí Ta-lét ta có OAs _ — AsAg _ MAq \ONy A3N OM Hinh 3 và (ON ON _ AgA3_ OAg \oA, } AM A.M OM Do đó OAs _ MAg OA, < (Mas .OAs) Li OA, MO MO 4(MO MO} 4 3 ab < eo)a fed (¢ 7 Dang thức xảy ra khi MA¿ = OA¿ © A3A2 = A3M. Co nghia 1a mj, mạ, mạ, mạ ở vị trí sao cho một đường thẳng song song với một trong bốn đường này sẽ bị ba đường còn lại chắn ra hai đoạn thẳng bằng nhau.
Cho tam giác nhọn ABC có các đường cao AD, BE, CF. Một điểm M thuộc đoạn FD, N là một điểm thuộc tia DE sao cho MAN = BAC. Chứng minh rằng A 1a tam đường tròn bàng tiếp góc D của tam giác DMN.4) Lấy P thuộc BF sao cho MP // BD. Dễ dàng chứng minh được AD là phân giác góc NDF.
Nên để giải bài toán ta chỉ cần chứng minh thêm MA là phân giác của góc nhọn FMN. Ta có AAPM œ AAEN (g.g), dođó AAPE œ AAMN (c.c) Hình 4 Suy ra AMN = APE. (1) Mặt khác ta có AAFD œ AEFEB (g.g) mà PB =MD nén PF ME AME = EPF = APE. (2) Từ (1) và (2) suy ra AMN = AME hay MA là phân giác góc FMN, do dé ta có điều phải chứng minh.
Về phía ngoài của tam giác ABC, dựng các tam giác cân AMB, BNC, CPA có các góc ở đỉnh cân lần lượt 14 AMB = 0, BNC =, CPA = y thoả mãn œ + 8 + y = 360”. Chứng minh rằng tam giác MNP có số đo ba góc a By lan luot là Š "2°20 Loi gidi.5) Goi K là điểm sao cho AMBK œ ANCB, K và A nằm về hai phía của BM. Khi đó AMAK œ APAC suy ra =A. MA SAKA và PAC= KAM.
Dodé PAM = PAC+CAM N - KAM + CAM - CAK. p Vay APAM w ACAK (g.g), nén AMP = AKC. ˆ ° Tương tự chứng minh được BMN = BKM. Vậy AMP + BMN = AKB.
Mat khác M là tâm đường tròn ngoại tiếp tam K giác AKB (do MA = MK = MB) nên Hình 5 |1——~ I1 AKB = -AMB = >(AMP + BMN + PMN) = 2(AKB + PMN), oon = AKB Do đó PMN xe. AMB = 2 Chứng minh tương tự cho MNP = so NPM = > Ta có điều phải chứng minh. Cho tam giác ABC. Biết rằng tồn tại các điểm M và N lần lượt trên các cạnh AB, BC sao cho 2, BM _ BN va BNM = ANC.
Chứng minh rằng AM CN tam giác ABC vuông. Cho tam giác ABC ngoại tiếp đường tròn (O ; r), M là trung điểm của BC. Giao điểm của OM và đường cao AH là E. Chứng minh rằng AE = r.
Cho tam giác ABC vuông tại C, đường cao CH. Đường tròn ([l ; r) nội tiếp tam giác ABC tiếp xúc với AC, AB lần lượt tại P, Q. Giao điểm của CH và PQ là N. Gọi K là trung điểm của BC, KI cắt AC tại M.
Chứng minh rằng CM=CN. Cho tam giác ABC. Trên cạnh BC lấy hai điểm M và N sao cho MAB = NAC. Chứng minh rằng MB.NB _ AB ( ) MC.NC \AC/ — Cho tam giác ABC, AD 1a phan giác trong của góc A.
Trên AD lay M, N sao cho MBA = NBD. Chứng minh rằng MCA = NCD. Cho tam giác ABC có I, O lần lượt là tâm đường tròn nội tiếp, ngoại tiếp. AD là đường cao kẻ từ A.
Chứng minh rằng ba điểm I, D, O thẳng hàng khi và chỉ khi đường tròn ngoại tiếp và đường tròn bàng tiếp góc A của tam giác ABC có cùng bán kính. Giả sử D là một điểm nằm trong tam giác nhọn ABC sao cho AB.CD _ ADB = ACB + 90° va AC. Chting minh rang AC.BD - Cho tam giác ABC nội tiếp đường tròn (O). Điểm M nằm trong tam giác.
Các đường thắng AM, BM, CM cắt (O) lần lượt tại các điểm thứ hai A', B, C'. Ha MA,, MB,, MC, lần lượt vuông góc với BC, CA, AB. Chứng minh rằng tam giác A'EC' đồng dang vdi tam gidc A,B,C). Cho AB, CD 1a hai duéng kinh vuéng géc véi nhau cla dudng tron (O).
Đường thẳng A vuông góc với CD và cắt tia đối của tia DC. Một tiếp tuyến m thay đổi của (O) cắt AB tại K cắt A tại M. Gọi E, F lần lượt là giao điểm của CK, DK với A. Chứng minh rằng ME.ME không đổi khi tiếp tuyến m thay đổi.
Cho tam giác ABC vuông tại C có đường cao CH và trung tuyến AD. Đường tròn (O) đi qua D và tiếp xúc với đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC tại A, cất BC tại điểm thứ hai E. Chứng minh rằng AE đi qua trung điểm của CH. Cho tứ giác ABCD nội tiếp đường tròn (O).
Ha DA, L BC, DB, L AC. Goi P, Q lần lượt là trung điểm của AB, A¡B¡. Chứng minh rằng tam giác PDQ có dạng không đổi (luôn đồng dạng với chính nó) khi B, C, Ð cố định còn A thay đổi. Cho tam giác ABC nội tiếp trong đường tròn (O).
Điểm I nằm trong tam giác ABC. Các tia AI, BI, CI cat đường tròn (O) lần lượt tại các điểm thứ hai A', B, C'. Chứng minh rằng tam giác A'B'C' đều khi và chỉ khi 1 1 1 IA: IB: IC= — : — :— BC CA" “AB 13. Cho tứ giác ABCD có hai đường chéo cắt nhau tại O.
Gọi M, N lần lượt là trung điểm của AB, CD. Các tam giác OAD, OBC có trực tâm lần lượt là H, K. Chứng minh rằng HK vuông góc với MN. Cho tứ giác ABCD nội tiếp đường tròn (O) và có hai đường chéo cắt nhau tại IL.
Hạ IP vuông góc với AD, IQ vuông góc với BC. Gọi M, N lần lượt là trung điểm của AB, CD. Chứng minh rằng PQ vuông góc với MN. Cho tứ giác ABCD hai đường chéo AC, BD có độ dài bằng nhau.
Về phía ngoài tứ giác dung các tam giác cân đồng dạng AMB, CND (can tai M, N). Gọi P, Q lần lượt là trung điểm của AD, BC. Chứng minh rằng MN vuông góc với PQ. Chuyên đề 2 BÀI TOÁN CHỨNG MINH CÁC ĐIỂM THANG HANG, CAC DUGNG THANG DONG QUY Để giải bài toán chứng minh các điểm thẳng hàng, các đường thẳng đồng quy, ta thường sử dụng một trong các phương pháp sau : 1) Sử dụng mối quan hệ về góc (hai góc bằng nhau, tổng hai góc bằng 180°.