Quay lại danh sách
MATHKhối 823/05/2025

Định lý đảo của tam giác đồng dạng

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: ABCABC\triangle ABC \sim \triangle A'B'C'

Tính chất: Nếu ABCABC\triangle ABC \sim \triangle A'B'C' thì:

  • A^=A^\widehat{A} = \widehat{A'}, B^=B^\widehat{B} = \widehat{B'}, C^=C^\widehat{C} = \widehat{C'}
  • ABAB=BCBC=CACA=k\frac{AB}{A'B'} = \frac{BC}{B'C'} = \frac{CA}{C'A'} = 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 ABAB=BCBC=CACA\frac{AB}{A'B'} = \frac{BC}{B'C'} = \frac{CA}{C'A'} thì ABCABC\triangle ABC \sim \triangle 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 ABAB=ACAC\frac{AB}{A'B'} = \frac{AC}{A'C'}A^=A^\widehat{A} = \widehat{A'} thì ABCABC\triangle ABC \sim \triangle 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^\widehat{A} = \widehat{A'}B^=B^\widehat{B} = \widehat{B'} thì ABCABC\triangle ABC \sim \triangle 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\triangle ABCABC\triangle A'B'C' có:

  • ABAB=ACAC\frac{AB}{A'B'} = \frac{AC}{A'C'}
  • BAC^=BAC^\widehat{BAC} = \widehat{B'A'C'}

Kết luận: ABCABC\triangle ABC \sim \triangle A'B'C'

Chứng minh:

  1. Trên tia ABAB, đặt đoạn thẳng AD=ABAD = A'B'.

  2. Qua DD, kẻ đường thẳng song song với BCBC, cắt ACAC tại EE.

  3. Xét ADE\triangle ADEABC\triangle ABC, ta có:

    • ADE^=ABC^\widehat{ADE} = \widehat{ABC} (hai góc đồng vị)
    • A^\widehat{A} chung

    Suy ra ADEABC\triangle ADE \sim \triangle ABC (g.g)

    ADAB=AEAC=DEBC\Rightarrow \frac{AD}{AB} = \frac{AE}{AC} = \frac{DE}{BC}

  4. Từ giả thiết, ta có: ABAB=ACAC\frac{AB}{A'B'} = \frac{AC}{A'C'}

    AD=ABAD = A'B', suy ra ABAD=ACAC\frac{AB}{AD} = \frac{AC}{A'C'}

    Từ ADAB=AEAC\frac{AD}{AB} = \frac{AE}{AC}, suy ra ABAD=ACAE\frac{AB}{AD} = \frac{AC}{AE}

    Do đó, ACAC=ACAEAE=AC\frac{AC}{A'C'} = \frac{AC}{AE} \Rightarrow AE = A'C'

  5. Xét ADE\triangle ADEABC\triangle A'B'C', ta có:

    • AD=ABAD = A'B' (cách dựng)
    • DAE^=BAC^\widehat{DAE} = \widehat{B'A'C'} (gt)
    • AE=ACAE = A'C' (cmt)

    Suy ra ADE=ABC\triangle ADE = \triangle A'B'C' (c.g.c)

  6. ADEABC\triangle ADE \sim \triangle ABC (cmt) và ADE=ABC\triangle ADE = \triangle A'B'C' (cmt), nên ABCABC\triangle ABC \sim \triangle 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\triangle ABCAB=4cmAB = 4cm, AC=6cmAC = 6cm, BC=5cmBC = 5cm. Trên cạnh ABAB, lấy điểm DD sao cho AD=2cmAD = 2cm. Trên cạnh ACAC, lấy điểm EE sao cho AE=3cmAE = 3cm. Chứng minh ADEABC\triangle ADE \sim \triangle ABC.

Giải:

Ta có:

  • ADAB=24=12\frac{AD}{AB} = \frac{2}{4} = \frac{1}{2}
  • AEAC=36=12\frac{AE}{AC} = \frac{3}{6} = \frac{1}{2}
  • Suy ra ADAB=AEAC=12\frac{AD}{AB} = \frac{AE}{AC} = \frac{1}{2}
  • BAC^\widehat{BAC} chung

Áp dụng định lý đảo (c.g.c), ta có ADEABC\triangle ADE \sim \triangle ABC (đpcm).

Ví dụ 2: Cho hình thang ABCDABCD (AB//CDAB // CD) có AB=4cmAB = 4cm, CD=9cmCD = 9cm, BD=6cmBD = 6cmBC=83cmBC = \frac{8}{3}cm. Chứng minh ABDBDC\triangle ABD \sim \triangle BDC.

Giải:

Ta có:

  • ABBD=46=23\frac{AB}{BD} = \frac{4}{6} = \frac{2}{3}
  • BDCD=69=23\frac{BD}{CD} = \frac{6}{9} = \frac{2}{3}
  • ADBC=23\frac{AD}{BC} = \frac{2}{3} (đề bài có thể cho tỷ lệ này hoặc cần chứng minh gián tiếp qua các tỷ lệ khác)
  • Suy ra ABBD=BDCD\frac{AB}{BD} = \frac{BD}{CD}
  • ABD^=BDC^\widehat{ABD} = \widehat{BDC} (hai góc so le trong do AB//CDAB // CD)

Áp dụng định lý đảo (c.g.c), ta có ABDBDC\triangle ABD \sim \triangle BDC (đpcm).

4. Bài tập vận dụng

Bài 1: Cho ABC\triangle ABCAB=6cmAB = 6cm, AC=9cmAC = 9cm, BC=12cmBC = 12cm. Trên cạnh ABAB, lấy điểm MM sao cho AM=4cmAM = 4cm. Trên cạnh ACAC, lấy điểm NN sao cho AN=6cmAN = 6cm.

a) Chứng minh AMNABC\triangle AMN \sim \triangle ABC.

b) Tính độ dài đoạn thẳng MNMN.

Bài 2: Cho ABC\triangle ABC vuông tại AAAB=8cmAB = 8cm, AC=6cmAC = 6cm. Trên cạnh ABAB, lấy điểm DD sao cho AD=3cmAD = 3cm. Trên cạnh ACAC, lấy điểm EE sao cho AE=4cmAE = 4cm.

a) Chứng minh ADEABC\triangle ADE \sim \triangle ABC.

b) Tính độ dài đoạn thẳng DEDE.

Bài 3: Cho hình thang ABCDABCD (AB//CDAB // CD) có AB=5cmAB = 5cm, CD=8cmCD = 8cm, AC=6cmAC = 6cmBC=10cmBC = 10cm. Chứng minh ABCCAD\triangle ABC \sim \triangle CAD.

Bài 4: Cho ABC\triangle ABC vuông tại AA, đường cao AHAH. Gọi DDEE lần lượt là hình chiếu của HH trên ABABACAC. Chứng minh ADEACB\triangle ADE \sim \triangle ACB.

Bài 5: Cho ABC\triangle ABCAB=5cmAB = 5cm, AC=8cmAC = 8cm, BC=7cmBC = 7cm. Trên cạnh ABAB, lấy điểm DD sao cho AD=3cmAD = 3cm. Trên cạnh ACAC, lấy điểm EE sao cho AE=4.8cmAE = 4.8cm.

a) Chứng minh ADEACB\triangle ADE \sim \triangle ACB.

b) Tính độ dài đoạn thẳng DEDE.

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.

Xem tất cả thủ thuật