TÀI LIỆU HỌC TẬP: TÍNH CHẤT TỈ LỆ TRONG TAM GIÁC ĐỒNG DẠNG
I. Tỉ lệ cạnh trong tam giác đồng dạng
1. Định nghĩa tam giác đồng dạng
Hai tam giác được gọi là đồng dạng nếu chúng có ba góc tương ứng bằng nhau và ba cạnh tương ứng tỉ lệ.
Cho △ABC và △A′B′C′. Ta có:
△ABC∼△A′B′C′ khi và chỉ khi:
- A=A′, B=B′, C=C′
- A′B′AB=B′C′BC=C′A′CA
2. Tính chất tỉ lệ cạnh
Nếu △ABC∼△A′B′C′ thì:
A′B′AB=B′C′BC=C′A′CA=k
Trong đó k là tỉ số đồng dạng.
Ví dụ: Cho △ABC∼△DEF với DEAB=32. Nếu BC=6 cm, tính độ dài cạnh EF.
Lời giải:
Vì △ABC∼△DEF nên:
DEAB=EFBC=DFAC=32
Ta có EFBC=32, suy ra EF=23BC=23⋅6=9 cm.
II. Tỉ lệ đường cao trong tam giác đồng dạng
1. Định lý
Nếu hai tam giác đồng dạng thì tỉ số hai đường cao tương ứng bằng tỉ số đồng dạng.
Phát biểu: Cho △ABC∼△A′B′C′ với tỉ số đồng dạng k. Gọi AH, A′H′ lần lượt là các đường cao của △ABC và △A′B′C′. Khi đó:
A′H′AH=k
Hay:
A′H′AH=A′B′AB=B′C′BC=C′A′CA
2. Chứng minh
Xét △ABC và △A′B′C′ có AH là đường cao ứng với cạnh BC và A′H′ là đường cao ứng với cạnh B′C′.
Vì △ABC∼△A′B′C′ nên B=B′.
Xét △ABH và △A′B′H′ có:
- AHB=A′H′B′=90∘
- B=B′ (chứng minh trên)
Suy ra △ABH∼△A′B′H′ (g.g).
Do đó:
A′H′AH=A′B′AB=k
Ví dụ: Cho △ABC∼△A′B′C′ với tỉ số đồng dạng k=21. Đường cao AH của △ABC bằng 4 cm. Tính độ dài đường cao A′H′ của △A′B′C′.
Lời giải:
Vì △ABC∼△A′B′C′ nên:
A′H′AH=k=21
Suy ra A′H′=2AH=2⋅4=8 cm.
III. Tỉ lệ đường trung tuyến trong tam giác đồng dạng
1. Định lý
Nếu hai tam giác đồng dạng thì tỉ số hai đường trung tuyến tương ứng bằng tỉ số đồng dạng.
Phát biểu: Cho △ABC∼△A′B′C′ với tỉ số đồng dạng k. Gọi AM, A′M′ lần lượt là các đường trung tuyến của △ABC và △A′B′C′. Khi đó:
A′M′AM=k
Hay:
A′M′AM=A′B′AB=B′C′BC=C′A′CA
2. Chứng minh
Xét △ABC và △A′B′C′ có AM là đường trung tuyến ứng với cạnh BC và A′M′ là đường trung tuyến ứng với cạnh B′C′.
Vì △ABC∼△A′B′C′ nên:
- A′B′AB=B′C′BC=C′A′CA=k
- B=B′
Ta có M là trung điểm của BC nên BM=2BC.
M′ là trung điểm của B′C′ nên B′M′=2B′C′.
Suy ra:
B′M′BM=2B′C′2BC=B′C′BC=k
Xét △ABM và △A′B′M′ có:
- A′B′AB=B′M′BM=k
- B=B′ (chứng minh trên)
Suy ra △ABM∼△A′B′M′ (c.g.c).
Do đó:
A′M′AM=A′B′AB=k
Ví dụ: Cho △ABC∼△DEF với tỉ số đồng dạng k=3. Đường trung tuyến AM của △ABC bằng 6 cm. Tính độ dài đường trung tuyến DN của △DEF.
Lời giải:
Vì △ABC∼△DEF nên:
DNAM=k=3
Suy ra DN=3AM=36=2 cm.
IV. Tổng kết
Trong hai tam giác đồng dạng, tỉ số các cạnh tương ứng, đường cao tương ứng, đường trung tuyến tương ứng đều bằng tỉ số đồng dạng.