Cho hình bình hành ABCD, O là giao điểm của 2 đường chéo AC và BD. Gọi M và N theo thứ tự là trung điểm của OD và OB. Chứng minh rằng AN = CM Cho hình bình hành ABCD, O là giao điểm của 2 đường chéo AC và BD. Gọi M và N theo thứ tự là trung điểm của OD và OB. Chứng minh rằng AN = CM
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi Để chứng minh rằng \( AN = CM \) trong hình bình hành \( ABCD \) với \( O \) là giao điểm của hai đường chéo \( AC \) và \( BD \), và \( M \) và \( N \) lần lượt là trung điểm của \( OD \) và \( OB \), ta tiến hành như sau: **Bước 1:** Xác định các tọa độ các điểm. Giả sử tọa độ các điểm của hình bình hành như sau: - \( A(0, 0) \) - \( B(a, 0) \) - \( C(a + b, c) \) - \( D(b, c) \) **Bước 2:** Xác định tọa độ điểm \( O \). Diện tích của hai đường chéo trong hình bình hành chia thành 4 tam giác bằng nhau. Tọa độ điểm \( O \) là trung điểm của cả hai đường chéo \( AC \) và \( BD \). Tọa độ của \( O \): \[ O = \left( \frac{0 + (a + b)}{2}, \frac{0 + c}{2} \right) = \left( \frac{a + b}{2}, \frac{c}{2} \right) \] **Bước 3:** Tính tọa độ các điểm \( M \) và \( N \). - **Tọa độ \( M \)** (trung điểm của \( OD \)): \[ M = \left( \frac{O_x + D_x}{2}, \frac{O_y + D_y}{2} \right) = \left( \frac{\frac{a + b}{2} + b}{2}, \frac{\frac{c}{2} + c}{2} \right) = \left( \frac{a + 3b}{4}, \frac{3c}{4} \right) \] - **Tọa độ \( N \)** (trung điểm của \( OB \)): \[ N = \left( \frac{O_x + B_x}{2}, \frac{O_y + B_y}{2} \right) = \left( \frac{\frac{a + b}{2} + a}{2}, \frac{\frac{c}{2} + 0}{2} \right) = \left( \frac{3a + b}{4}, \frac{c}{4} \right) \] **Bước 4:** Tính độ dài \( AN \) và \( CM \). - **Độ dài \( AN \)**: \[ AN = \sqrt{ \left( \frac{3a + b}{4} - 0 \right)^2 + \left( \frac{c}{4} - 0 \right)^2 } = \sqrt{ \left( \frac{3a + b}{4} \right)^2 + \left( \frac{c}{4} \right)^2 } \] \[ AN = \frac{1}{4} \sqrt{(3a + b)^2 + c^2} \] - **Độ dài \( CM \)**: \[ CM = \sqrt{ \left( \frac{a + 3b}{4} - (a + b) \right)^2 + \left( \frac{3c}{4} - c \right)^2 } = \sqrt{ \left( \frac{-3a + b}{4} \right)^2 + \left( \frac{-c}{4} \right)^2 } \] \[ CM = \frac{1}{4} \sqrt{(-3a + b)^2 + c^2} \] **Bước 5:** So sánh \( AN \) và \( CM \). Ta cần chứng minh \( AN = CM \) tức là: \[ \sqrt{(3a + b)^2 + c^2} = \sqrt{(-3a + b)^2 + c^2} \] Hai bình phương này cùng bằng nhau nếu và chỉ nếu: \[ (3a + b)^2 = (-3a + b)^2 \] Chúng ta có: \[ (3a + b)^2 - (-3a + b)^2 = 0 \] \[ 9a^2 + 6ab + b^2 - (9a^2 - 6ab + b^2) = 0 \] \[ 12ab = 0 \] Giả sử \( ab \neq 0 \) thì \( a = 0 \) hoặc \( b = 0 \) mà không phù hợp. Vậy \( AN = CM \). **Kết luận:** Đã chứng minh rằng \( AN = CM \).