Tuyệt vời! Chúng ta cùng giải bài toán hình học này nhé.
a) Tính góc DBC và chứng minh tam giác DBC cân:
Tính góc DBC:
Vì tam giác ABC đều nên góc ABC = góc ACB = 60 độ.
DB vuông góc với AB nên góc DBC = 90 độ - góc ABC = 90 độ - 60 độ = 30 độ.
Chứng minh tam giác DBC cân:
Ta có:
Góc DBC = góc DCB (cùng bằng 30 độ)
BC là cạnh chung
Vậy tam giác DBC cân tại D (dựa vào dấu hiệu nhận biết tam giác cân: hai góc ở đáy bằng nhau).
b) Chứng minh AD là phân giác của góc BAC:
Xét tam giác ADB và ADC:
AB = AC (tam giác ABC đều)
DB = DC (tam giác DBC cân)
AD chung
=> Tam giác ADB = tam giác ADC (c.c.c)
=> Góc BAD = góc CAD (hai góc tương ứng)
Vậy AD là phân giác của góc BAC.
c) Chứng minh A, E, D thẳng hàng:
Xét tam giác ABE và ACE:
AB = AC (tam giác ABC đều)
BE = CE (E là trung điểm BC)
AE chung
=> Tam giác ABE = tam giác ACE (c.c.c)
=> Góc BAE = góc CAE (hai góc tương ứng)
Mà AD là phân giác góc BAC nên AD cũng là phân giác góc BAE.
=> AD, AE trùng nhau.
Vậy A, E, D thẳng hàng.
d) Tính góc HAK:
Xét tam giác BDH và CDK:
BD = CD (tam giác DBC cân)
BH = DK (B là trung điểm DH, C là trung điểm DK)
Góc DBH = góc DCK (cùng phụ với góc CBD)
=> Tam giác BDH = tam giác CDK (c.g.c)
=> Góc BHD = góc CKD (hai góc tương ứng)
Mà góc BHD + góc DHC = 180 độ (kề bù) góc CKD + góc BKC = 180 độ (kề bù)
=> Góc DHC = góc BKC
=> Tứ giác HKCB là hình thang cân (hai góc kề một đáy bằng nhau)
=> Góc HAK = góc BKC (hai góc đối của hình thang cân)
Mà góc BKC = góc DHC (chứng minh trên)
=> Góc HAK = góc DHC
Mà góc DHC = 90 độ - góc BHC = 90 độ - góc AHC (do AH là đường cao trong tam giác ABC đều)
=> Góc HAK = 90 độ - góc AHC.