TÀI LIỆU HỌC TẬP: ĐỊNH LÝ ĐẢO CỦA TAM GIÁC ĐỒNG DẠNG - CHỨNG MINH ĐỒNG DẠNG TỪ TỈ LỆ CẠNH
1. Nhắc lại kiến thức cơ bản về tam giác đồng dạng
1.1. Định nghĩa:
Hai tam giác được gọi là đồng dạng nếu chúng có ba góc tương ứng bằng nhau và ba cạnh tương ứng tỉ lệ.
Kí hiệu:△ABC∼△A′B′C′
Tính chất: Nếu △ABC∼△A′B′C′ thì:
A=A′, B=B′, C=C′
A′B′AB=B′C′BC=C′A′CA=k (k là tỉ số đồng dạng)
1.2. Các trường hợp đồng dạng của tam giác (Đã học):
Trường hợp 1 (c.c.c): Nếu ba cạnh của tam giác này tỉ lệ với ba cạnh của tam giác kia thì hai tam giác đó đồng dạng.
Nếu A′B′AB=B′C′BC=C′A′CA thì △ABC∼△A′B′C′.
Trường hợp 2 (c.g.c): Nếu hai cạnh của tam giác này tỉ lệ với hai cạnh của tam giác kia và hai góc tạo bởi các cặp cạnh đó bằng nhau thì hai tam giác đó đồng dạng.
Nếu A′B′AB=A′C′AC và A=A′ thì △ABC∼△A′B′C′.
Trường hợp 3 (g.g): Nếu hai góc của tam giác này lần lượt bằng hai góc của tam giác kia thì hai tam giác đó đồng dạng.
Nếu A=A′ và B=B′ thì △ABC∼△A′B′C′.
2. Định lý đảo của tam giác đồng dạng (Trường hợp cạnh - góc - cạnh)
2.1. Phát biểu định lý:
Nếu hai cạnh của tam giác này tỉ lệ với hai cạnh của tam giác kia và góc tạo bởi các cặp cạnh đó bằng nhau thì hai tam giác đó đồng dạng (Trường hợp cạnh - góc - cạnh).
2.2. Chứng minh định lý:
Giả thiết: Cho △ABC và △A′B′C′ có:
A′B′AB=A′C′AC
BAC=B′A′C′
Kết luận:△ABC∼△A′B′C′
Chứng minh:
Trên tia AB, đặt đoạn thẳng AD=A′B′.
Qua D, kẻ đường thẳng song song với BC, cắt AC tại E.
Xét △ADE và △ABC, ta có:
ADE=ABC (hai góc đồng vị)
A chung
Suy ra △ADE∼△ABC (g.g)
⇒ABAD=ACAE=BCDE
Từ giả thiết, ta có: A′B′AB=A′C′AC
Mà AD=A′B′, suy ra ADAB=A′C′AC
Từ ABAD=ACAE, suy ra ADAB=AEAC
Do đó, A′C′AC=AEAC⇒AE=A′C′
Xét △ADE và △A′B′C′, ta có:
AD=A′B′ (cách dựng)
DAE=B′A′C′ (gt)
AE=A′C′ (cmt)
Suy ra △ADE=△A′B′C′ (c.g.c)
Vì △ADE∼△ABC (cmt) và △ADE=△A′B′C′ (cmt), nên △ABC∼△A′B′C′ (tính chất bắc cầu).
Vậy định lý được chứng minh.
3. Ứng dụng định lý đảo để chứng minh tam giác đồng dạng
Ví dụ 1: Cho △ABC có AB=4cm, AC=6cm, BC=5cm. Trên cạnh AB, lấy điểm D sao cho AD=2cm. Trên cạnh AC, lấy điểm E sao cho AE=3cm. Chứng minh △ADE∼△ABC.
Giải:
Ta có:
ABAD=42=21
ACAE=63=21
Suy ra ABAD=ACAE=21
BAC chung
Áp dụng định lý đảo (c.g.c), ta có △ADE∼△ABC (đpcm).
Ví dụ 2: Cho hình thang ABCD (AB//CD) có AB=4cm, CD=9cm, BD=6cm và BC=38cm. Chứng minh △ABD∼△BDC.
Giải:
Ta có:
BDAB=64=32
CDBD=96=32
BCAD=32 (đề bài có thể cho tỷ lệ này hoặc cần chứng minh gián tiếp qua các tỷ lệ khác)
Suy ra BDAB=CDBD
ABD=BDC (hai góc so le trong do AB//CD)
Áp dụng định lý đảo (c.g.c), ta có △ABD∼△BDC (đpcm).
4. Bài tập vận dụng
Bài 1: Cho △ABC có AB=6cm, AC=9cm, BC=12cm. Trên cạnh AB, lấy điểm M sao cho AM=4cm. Trên cạnh AC, lấy điểm N sao cho AN=6cm.
a) Chứng minh △AMN∼△ABC.
b) Tính độ dài đoạn thẳng MN.
Bài 2: Cho △ABC vuông tại A có AB=8cm, AC=6cm. Trên cạnh AB, lấy điểm D sao cho AD=3cm. Trên cạnh AC, lấy điểm E sao cho AE=4cm.
a) Chứng minh △ADE∼△ABC.
b) Tính độ dài đoạn thẳng DE.
Bài 3: Cho hình thang ABCD (AB//CD) có AB=5cm, CD=8cm, AC=6cm và BC=10cm. Chứng minh △ABC∼△CAD.
Bài 4: Cho △ABC vuông tại A, đường cao AH. Gọi D và E lần lượt là hình chiếu của H trên AB và AC. Chứng minh △ADE∼△ACB.
Bài 5: Cho △ABC có AB=5cm, AC=8cm, BC=7cm. Trên cạnh AB, lấy điểm D sao cho AD=3cm. Trên cạnh AC, lấy điểm E sao cho AE=4.8cm.
a) Chứng minh △ADE∼△ACB.
b) Tính độ dài đoạn thẳng DE.
Lưu ý:
Khi chứng minh tam giác đồng dạng bằng định lý đảo (c.g.c), cần kiểm tra kỹ tỉ lệ hai cặp cạnh và sự bằng nhau của góc xen giữa.
Vẽ hình chính xác giúp dễ dàng nhận ra các yếu tố cần thiết để chứng minh.
Luyện tập nhiều bài tập để nắm vững cách áp dụng định lý.
Chúc các bạn học tốt!
Cần thêm bí kíp?
Khám phá hàng trăm thủ thuật học tập hiệu quả khác.