Tuyệt vời! Bài toán này khá hay và bao gồm nhiều kiến thức hình học cơ bản. Chúng ta cùng giải nhé!
Vẽ hình:
Mở trong cửa sổ mớiolm.vn
tam giác ABC cân tại A, M là trung điểm BC, ME vuông góc AB, MF vuông góc AC, BN vuông góc AB, CN vuông góc AC
Giải:
a) Chứng minh: tam giác AMB = tam giác AMC
- Ta có:
- AB = AC (giả thiết)
- AM chung
- MB = MC (M là trung điểm BC)
- Vậy ΔAMB = ΔAMC (c.c.c)
b) Chứng minh: AE = AF
- Vì ΔAMB = ΔAMC (cmt) nên:
- Góc BAM = góc CAM (hai góc tương ứng)
- ME vuông góc AB, MF vuông góc AC
- Xét ΔAEM vuông tại E và ΔAFM vuông tại F có:
- AM chung
- Góc BAM = góc CAM (cmt)
- Vậy ΔAEM = ΔAFM (cạnh huyền - góc nhọn)
- Suy ra AE = AF (hai cạnh tương ứng)
c) Chứng minh EF // BC
- Vì ΔAEM = ΔAFM (cmt) nên EM = FM.
- Tứ giác AEMF có:
- AE = AF (cmt)
- EM = FM (cmt)
- Nên AEMF là hình thoi (hình bình hành có hai cạnh kề bằng nhau).
- Mà hình thoi có hai đường chéo vuông góc nên EF vuông góc với AM.
- Mà AM vuông góc với BC (vì AM là đường trung trực của BC)
- Vậy EF // BC (cùng vuông góc với AM)
d) Chứng minh A, M, N thẳng hàng
- Ta có:
- BN vuông góc với AB
- CN vuông góc với AC
- Mà AB = AC (gt)
- Suy ra BN = CN (hai đường cao tương ứng trong tam giác cân)
- Xét ΔBNM và ΔCNM có:
- BN = CN (cmt)
- BM = CM (M là trung điểm BC)
- MN chung
- Vậy ΔBNM = ΔCNM (c.c.c)
- Suy ra góc BMN = góc CMN (hai góc tương ứng)
- Mà góc BMN + góc CMN = 180° (kề bù)
- Nên góc BMN = góc CMN = 90°
- Hay AM vuông góc với MN
- Mà AM cũng vuông góc với BC (cmt)
- Vậy A, M, N thẳng hàng (ba điểm cùng nằm trên đường thẳng vuông góc với BC tại M)
Kết luận:
Qua các chứng minh trên, ta đã chứng minh được:
- Tam giác AMB bằng tam giác AMC
- AE bằng AF
- EF song song với BC
- A, M, N thẳng hàng
Lưu ý:
- Hình vẽ chỉ mang tính minh họa, bạn có thể vẽ hình chính xác hơn để dễ hình dung.
- Các chứng minh trên sử dụng các tính chất của tam giác cân, tam giác vuông, hình thoi và các định lý về đường trung trực, đường cao trong tam giác.
Chúc bạn học tốt! Nếu có bất kỳ câu hỏi nào khác, đừng ngần ngại hỏi nhé.