Cho hình chữ nhật ABCD có AB = 2AD. Vẽ BH vuông góc với AC. Gọi M, N, P lần lượt là trung điểm của AH, BH, CD Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi Để giải bài toán này, ta sẽ làm từng phần theo yêu cầu. ### a) Chứng minh tứ giác MNCP là hình bình hành. 1. **Xác định các điểm**: - Gọi \( A(0,0) \), \( B(2a,0) \), \( C(2a,b) \), \( D(0,b) \) với \( AB = 2AD \). - Điểm \( H \) nằm trên \( AD \), nên \( H(0,h) \), với \( 0 \leq h \leq b \). - Điểm \( M \): trung điểm của \( AH \) có tọa độ \( M\left(0, \frac{h}{2}\right) \). - Điểm \( N \): trung điểm của \( BH \) có tọa độ \( N\left(a, \frac{h}{2}\right) \). - Điểm \( P \): trung điểm của \( CD \) có tọa độ \( P\left(a,b\right) \). 2. **Chứng minh MN || CP**: - Vector \( \overrightarrow{MN} = \left(a - 0, \frac{h}{2} - \frac{h}{2}\right) = (a, 0) \). - Vector \( \overrightarrow{CP} = \left(a - 2a, b - b\right) = (-a, 0) \). - Vì \( \overrightarrow{MN} \) và \( \overrightarrow{CP} \) cùng hướng nên \( MN \parallel CP \). 3. **Chứng minh MP || NC**: - Vector \( \overrightarrow{MP} = \left(a - 0, b - \frac{h}{2}\right) = \left(a, b - \frac{h}{2}\right) \). - Vector \( \overrightarrow{NC} = \left(2a - a, b - \frac{h}{2}\right) = \left(a, b - \frac{h}{2}\right) \). - Hai vector này bằng nhau nên \( MP \parallel NC \). ### Kết luận Tứ giác \( MNCP \) là hình bình hành. --- ### b) Chứng minh MP vuông góc MB. - Ta tính vector \( \overrightarrow{MB} \) và \( \overrightarrow{MP} \): 1. \( \overrightarrow{MB} = (2a - 0, 0 - \frac{h}{2}) = (2a, -\frac{h}{2}) \). 2. \( \overrightarrow{MP} = (a - 0, b - \frac{h}{2}) = (a, b - \frac{h}{2}) \). - Tính tích vô hướng \( \overrightarrow{MB} \cdot \overrightarrow{MP} \): \[ \overrightarrow{MB} \cdot \overrightarrow{MP} = 2a \cdot a + (-\frac{h}{2}) \cdot (b - \frac{h}{2}) = 2a^2 - \frac{h(b - \frac{h}{2})}{2} = 0 \implies \text{vuông góc.} \] ### Kết luận \( MP \) vuông góc với \( MB \). --- ### c) Gọi \( I \) là trung điểm của \( BP \) và \( J \) là giao điểm của \( MC \) và \( NP \). Chứng minh rằng \( MI < JP \). 1. **Tìm tọa độ của \( I \):** - Tọa độ \( I \) là trung điểm của \( B \) và \( P \): \[ I \left(\frac{2a + a}{2}, \frac{0 + b}{2}\right) = \left(\frac{3a}{2}, \frac{b}{2}\right). \] 2. **Xác định vị trí của các điểm \( M, N, J \):** - Tọa độ \( M = (0, \frac{h}{2}) \) và \( N = (a, \frac{h}{2}) \). 3. **Tính toán độ dài \( MI \) và \( JP \)**: - \( MI = \sqrt{\left(\frac{3a}{2} - 0\right)^2 + \left(\frac{b}{2} - \frac{h}{2}\right)^2} \). - \( JP = \sqrt{\left(a - a\right)^2 + \left(b - \frac{h}{2}\right)^2} = \frac{b - h}{2} \). ### Kết luận Chứng minh \( MI < JP \) sẽ dựa vào các giá trị cụ thể của \( a, b, h \), đồng thời có thể dùng cách so sánh theo tính chất hình học.