a) Tính độ dài cạnh BC:
Tam giác ABC vuông tại A :BC² = AB² + AC²
BC² = 8² + 10²
BC² = 64 + 100
BC² = 164
BC = √164 = 2√41 cm
Vậy độ dài cạnh BC là 2√41 cm.
b) Chứng minh tứ giác ABDC là hình chữ nhật:
- O là trung điểm BC (gt).
- OD = OA (gt).
Suy ra tứ giác ABDC có hai đường chéo BC và AD cắt nhau tại trung điểm O của mỗi đường. Vậy ABDC là hình bình hành.
Mặt khác, tam giác ABC vuông tại A nên ∠BAC = 90°.
Hình bình hành ABDC có một góc vuông (∠BAC) nên nó là hình chữ nhật.
c) Chứng minh AN vuông góc với NE:
Chứng minh:
Chứng minh MN // AC:
- MN // AB (gt)
- AB ⊥ AC (tam giác ABC vuông tại A)
- Suy ra MN ⊥ AC.
Chứng minh AN // DE:
Trong hình chữ nhật ABDC, ta có AB // CD.
MN // AB (gt)
Suy ra MN // CD.
Xét tam giác ACD có M thuộc AH, N thuộc CD và MN // AC. Theo định lý Thales, ta có: AM/AH = CN/CD
Xét tam giác AHC có MN//AC theo định lý Thales ta có: HM/AH = CN/NC
Vì MN // AC và MN cắt BC tại N nên MN cắt CD tại E. Xét tam giác CDE có MN//DE (vì cùng // AB). Theo hệ quả Thales: CN/CD = CM/CE
Mà CE = MN (gt)
Suy ra CN/CD = CM/MN (1)
Xét tam giác ABC có MN//AB theo Thales ta có: CN/BC = CM/AC (2)
Từ (1) và (2) suy ra: CM/MN = CM/AC => MN=AC
Xét tam giác vuông ABC có AH là đường cao: AH.BC = AB.AC => AH = (AB.AC)/BC = (8.10)/2√41 = 40/√41
Xét tam giác AHC vuông tại H có HM là đường trung tuyến ứng với cạnh huyền AC nên HM = 1/2 AC = 5
Ta có MN//AB => MN vuông góc AC tại I
Xét tam giác vuông AIC có IH là đường cao nên AI.AC = AH^2 (hệ thức lượng trong tam giác vuông) => AI = AH^2/AC = (1600/41)/10 = 160/41
Ta có IM = AH - AI - HM = 40/√41 - 160/41 - 5 = (40√41 - 160 - 5√41)/41 = (35√41 - 160)/41
Ta có NI = sqrt(MN^2 - MI^2) = sqrt(100 - (35√41 - 160)^2/41^2)