A. PHƯƠNG PHÁP GIẢI
1. Vẽ thêm các đường thẳng song song cách đều để chứng minh quan hệ về độ dài
- Ta vẽ thêm đường thẳng song song hoặc đường vuông góc để tạo ra các đường thẳng song song cách đều.
- Áp dụng tính chất của các đường thẳng song song cách đều:
- Những đường thẳng song song cách đều chắn trên một đường thẳng bất kì những đoạn thẳng liên tiếp bằng nhau.
Ví dụ 1: Cho $\Delta $ABC có D là trung điểm của AB. Kẻ DE // BC. (E $\in $ AC). Chứng minh rằng AE = EC.
Hướng dẫn:
Do DE // BC theo giả thiết. Ta vẽ thêm Ax // DE thì Ax // DE // BC.
Vì D là trung điểm của AB nên AD = DB.
$\Rightarrow $ Ax, DE, BC là ba đường thẳng song song cách đều nên nó chắn trên đường thẳng AC hai đoạn thẳng bằng nhau liên tiếp là AE = EC.
2. Cho một điểm di chuyển trên một đường, tìm xem một điểm khác phụ thuộc vào điểm đó di chuyển trên đường thẳng song song nào
- Ta xác định điểm di chuyển
- Xác định điểm, đường thẳng hoặc tam giác cố định để tìm đoạn có độ dài không đổi
- Sử dụng tính chất của các điểm cách đều một đường htẳng cho trước.
Ví dụ 2: Cho điểm A ở ngoài đường thẳng d và có khoảng cách đến d bằng 2cm. Trên d lấy một điểm B bất kì. Gọi C là điểm đối xứng với điểm A qua điểm B. Hỏi khi điểm B di chuyển trên đường thẳng d thì điểm C di chuyển trên đường thẳng nào?
Hướng dẫn:
Kẻ AH $\perp $ d và CK $\perp $ d thì AH là khoảng cách từ điểm A cố định đến đường thẳng d cố định nên AH = 2cm không đổi.
CK là khoảng cách từ C đến đường thẳng d.
Khi B di chuyển trên d thì C cũng di chuyển theo
Áp dụng tính chất hai điểm đối xứng qua tâm và hai góc đối đỉnh ta được:
$\widehat{H}=\widehat{K}=90^{\circ}$
AB = CB
$\widehat{B_{1}}=\widehat{B_{2}}$
$\Rightarrow \Delta $AHB = $\Delta $AKB (cạnh huyền - góc nhọn)
$\Rightarrow $ CK = AH = 2cm.
Như vậy điểm C cách đường thẳng d cố định một khoảng không đổi 2cm nên C di chuyển trên đường thẳng Cx // d và cách d một khoảng bằng 2cm.
B. Bài tập & Lời giải
1. Cho $\Delta $ABC có M là trung điểm của BC, lấy một điểm D trên cạnh BC (D khác M). Gọi H, I, K lần lượt là chân đường vuông góc kẻ từ B, M, C đến đường thẳng AD. Chứng minh rằng HI = IK.
2. Cho $\Delta $ABC trung tuyến AM. Trên tia AM lấy một điểm I sao cho AI = $\frac{1}{3}$AM. Gọi D là giao điểm của BI và AC. Chứng minh rằng AD = $\frac{1}{5}$AC. Kết quả trên thay đổi thế nào nếu AI = $\frac{1}{4}$AM.
3. Cho $\Delta $ABC trọng tâm G.
a) Một đường thẳng d đi qua G cắt hai cạnh AB, AC. Gọi D, E, F thứ tự là chân đường vuông góc kẻ từ A, B, C đến đường thẳng d. Hãy tìm hệ thức liên hệ giữa các độ dài AD, BE, CF.
b) Nếu đường thẳng d nằm ngoài $\Delta $ABC và I là chân đường vuông góc kẻ từ G đến d thì các độ dài AD, BE, CF, GI liên hệ với nhau như thế nào?
Xem lời giải
4. Cho $\Delta $ABC, trên cạnh BC lấy một điểm M bất kì. Qua M kẻ MD // AB. ME // AC. Hỏi khi điểm M di chuyển trên cạnh BC thì trung điểm I của DE di chuyển trên đường nào?
5. Cho $\Delta $ABC cân tại A. Các điểm D, E theo thứ tự di động trên các cạnh AB, AC sao cho AD = CE. Hỏi trung điểm I của DE di chuyển trên đường nào?
6. Cho đoạn thẳng BC cố định, điểm A di động trên đường thẳng d song song với BC và cách BC một khoảng bằng 3cm. Hỏi trọng tâm G của $\Delta $ABC di chuyển trên đường nào?