Cho tam giác ABC cân tại A có các đường cao BD và CE cắt nhau tại H
Cho tam giác ABC cân tại A có các đường cao BD và CE cắt nhau tại H.
Giải sách bài tập Toán lớp 7 Bài tập cuối chương 7
Bài 105 trang 99 sách bài tập Toán lớp 7 Tập 2: Cho tam giác ABC cân tại A có các đường cao BD và CE cắt nhau tại H.
a) Chứng minh ∆ADB = ∆AEC.
b) Chứng minh tam giác HDE là tam giác cân.
c) So sánh HB và HD.
d) Gọi M là trung điểm của HC, N là trung điểm của HB, I là giao điểm của BM và CN. Chứng minh ba điểm A, H, I thẳng hàng.
Lời giải:
a) Xét ∆ABD và ∆ACE có:
,
AB = AC (do tam giác ABC cân tại A),
là góc chung,
Suy ra ∆ADB = ∆AEC (cạnh huyền – góc nhọn).
Vậy ∆ADB = ∆AEC.
b) Vì ∆ADB = ∆AEC (chứng minh câu a)
Suy ra AD = AE (hai cạnh tương ứng) và (hai góc tương ứng).
Ta có AB = AE + EB, AC = AD + DC.
Mà AB = AC, AE = AD.
Suy ra BE = CD.
Xét ∆EHB và ∆DHC có:
,
BE = CD (chứng minh trên),
(do )
Suy ra ∆EHB = ∆DHC (cạnh góc vuông – góc nhọn kề).
Do đó HE = HD, BH = CH (các cặp cạnh tương ứng).
Tam giác HDE có HE = HD nên tam giác HDE cân tại H.
Vậy tam giác HDE là tam giác cân tại H.
c) Trong tam giác vuông HDC có HC > HD (trong tam giác vuông, cạnh huyền là cạnh lớn nhất)
Mà HC = HB (chứng minh câu b)
Do đó HB > HD.
Vậy HB > HD.
d) • Gọi P là giao điểm của HI và BC.
Tam giác HBC có BM và CN là hai đường trung tuyến cắt nhau tại I.
Do đó I là trọng tâm của tam giác HBC nên HP là đường trung tuyến xuất phát từ đỉnh H của tam giác.
Từ đó ta có PB = PC.
Xét ∆HBP và ∆HCP có:
HB = HC (chứng minh ở câu b),
HP là cạnh chung,
PB = PC (chứng minh trên)
Do đó ∆HBP = ∆HCP (c.c.c)
Suy ra (hai góc tương ứng)
Mà (hai góc kề bù)
Do đó
Từ đó ta có HP ⊥ BC hay HI ⊥ BC (1)
• Tam giác ABC có H là giao điểm của hai đường cao BD và CE nên H là trực tâm của tam giác ABC.
Do đó AH ⊥ BC (2)
Từ (1) và (2) suy ra ba điểm A, H, I cùng nằm trên một đường thẳng vuông góc với BC tại P
Hay ba điểm A, H, I thẳng hàng.
Vậy ba điểm A, H, I thẳng hàng.
