Trang chủ › Cẩm nang học tập › Cẩm nang kiến thức
Thứ tư, 9/10/2024 08:12 AM
Tác giả: Admin Hoclagioi
Trong hình học, các yếu tố liên quan đến hình tam giác và hình thang luôn đóng vai trò quan trọng trong việc giải quyết các bài toán từ cơ bản đến nâng cao. Một trong những khái niệm đáng chú ý là đường trung bình của tam giác, hình thang. Đường trung bình không chỉ giúp chia tỉ lệ các cạnh một cách cân đối mà còn cung cấp nhiều tính chất đặc biệt về sự song song và tỷ lệ của các cạnh còn lại. Hãy cùng gia sư online Học là Giỏi khám phá những định lý liên quan đến đường trung bình và áp dụng vào việc giải các bài toán nhé.
Mục lục [Ẩn]
Đường trung bình là một phương pháp toán học hữu ích giúp bạn giải quyết nhiều bài toán khác nhau. Từ tam giác cho đến hình thang, các định lý về đường trung bình đều mang lại những cách tiếp cận mới mẻ và dễ hiểu hơn. Dưới đây là kiến thức cần nhớ về đường trung bình.
Trong toán học, đường trung bình của tam giác là đoạn thẳng nối hai trung điểm của hai cạnh bất kỳ trong tam giác. Mỗi tam giác có ba cạnh nên sẽ có ba đường trung bình, và mỗi đường trung bình sẽ song song với cạnh còn lại, đồng thời tạo ra các cặp cạnh có tỉ lệ với nhau.
Đặc biệt, đối với các tam giác cân hoặc tam giác đều, đường trung bình có thể bằng nửa độ dài của cạnh còn lại.
Tính chất 1: Trong một tam giác, nếu một đường thẳng cắt qua một cạnh và song song với cạnh thứ hai, thì nó sẽ đi qua trung điểm của cạnh thứ ba.
Chứng minh:
Gọi M là trung điểm của BC.
Tam giác ABC có AD /AB = AE /AC = 1/2 , suy ra DE // BC (định lí Thales đảo).
Tương tự ta chứng minh được EM // AB. Tứ giác DEMB có DE //BM và EM // DB
Nên tứ giác DEMB là hình bình hành (dấu hiệu nhận biết hình bình hành), suy ra DE = BM = 1/2 BC .
Vậy DE // BC; DE = 1/2 BC
Chú ý: Trong một tam giác, nếu một đường thẳng đi qua trung điểm của một cạnh và song song với cạnh thứ hai thì nó đi qua trung điểm của cạnh thứ ba.
Tính chất 2: Đường trung bình của tam giác luôn song song với cạnh thứ ba và có độ dài bằng một nửa cạnh đó.
Trong trường hợp đặc biệt của tam giác vuông, nếu bạn nối hai trung điểm của hai cạnh góc vuông, đường trung bình sẽ song song với cạnh huyền. Còn nếu bạn nối trung điểm của một cạnh góc vuông với trung điểm của cạnh thường, thì đường trung bình sẽ vuông góc với một cạnh góc vuông.
Đường trung bình của hình thang là đoạn thẳng nối trung điểm hai cạnh bên của hình thang.
Tính chất 3: Trong một hình thang, nếu một đường thẳng đi qua trung điểm của một cạnh bên và song song với hai đáy, thì đường thẳng đó sẽ đi qua trung điểm của cạnh bên còn lại.
Tính chất 4: Đường trung bình của hình thang song song với hai đáy và có độ dài bằng một nửa tổng độ dài của hai đáy.
Ví dụ: Cho hình thang ABCD có E là trung điểm của AD, F là trung điểm của BC và AB = 4( cm ) và CD = 7( cm ). Tính độ dài đoạn EF.
Ta có hình thang ABCD có E là trung điểm của AD, F là trung điểm của BC
⇒ EF là đường trung bình của hình thang.
Áp dụng định lý 2, ta có EF = (AB + CD)/2
⇒ EF = (AB + CD)/2 = (4 + 7)/2 = 5,5( cm ).
Đương trung bình có nhiều dạng bài tập khá thú vị trong chương trình hình học lớp 8, dưới đây là hai dạng bài tập cơ bản và nâng cao.
Bài 1: Cho tam giác ABC, điểm D thuộc cạnh AC sao cho AD = 1/2 DC. Gọi M là trung điểm của BC, I là giao điểm của BD và AM. Chứng minh: AI = IM.
Gọi E là trung điểm của DC.
Trong ΔBDC, ta có:
M là trung điểm của BC (giả thiết).
E là trung điểm của CD (ta gọi).
Nên ME là đường trung bình của ∆BCD.
⇒ ME // BD (tính chất đường trung bình tam giác).
Suy ra: DI // ME.
Lại có: AD = ½ DC (giả thiết).
DE = 1/2 DC (vì E là trung điểm của DC).
Suy ra AD = DE nên D là trung điểm của AE.
Xét tam giác AME có D là trung điểm của AE và DI // ME (cmt).
Suy ra I là trung điểm của AM (tính chất đường trung bình của tam giác)
Vậy AI = IM
Bài 2: Cho ∆ABC( AB > AC ) có = . Trên cạnh AB lấy điểm D sao cho BD = AC. Gọi E,F lần lượt là trung điểm của cạnh AD,BC. Tính = ?
Do E,F lần lượt là trung điểm của cạnh AD,BC theo giả thiết nên ta vẽ thêm I là trung điểm của CD nên EI, FI theo thứ tự lần lượt là đường trung bình của tam giác ACD và BCD.
Đặt BD = AC = 2a
Áp dụng định lý đường trung bình của hai tam giác trên ta có:
( 1 ) FI//BD
( 2 ) FI = a
( 3 ) EI = a
( 4 ) EI//AC
Từ ( 1 ) ⇒ = (vì so le trong) ( 5 )
Từ ( 2 ) và ( 3 ) ⇒ FI = EI nên = (vì trong tam giác, đối diện với hai cạnh bằng nhau là hai góc bằng nhau) ( 6 )
Từ ( 5 ) và ( 6 ) ⇒ =
Từ ( 4 ) ⇒ = = (vì đồng vị)
Mà = 2 ⇒ =
Bài 3: Cho ∆ABC, đường trung tuyến AM. Gọi D là trung điểm của AM, E là giao điểm của BD và AC, F là trung điểm của EC. Tính tỉ số AE/EC.
Xét ∆BEC có:
M là trung điểm của BC;
F là trung điểm của EC.
Do đó, MF là đường trung bình của ∆BEC.
Suy ra MF // BE.
Xét ∆AMF có:
D là trung điểm của AM;
DE // MF (do MF // BE).
Do đó, DE là đường trung bình của ∆AMF.
Suy ra E là trung điểm của AF nên AE = EF.
Mà EF = FC = 1/2 EC (do F là trung điểm của EC)
Do vậy, AE = EF = FC = 1/2 EC.
Suy ra AE /EC = 1/2 .
Bài 4: Cho hình thang ABCD ( AB//CD ) có AB = 2cm,CD = 5cm,AD = 7cm. Gọi E là trung điểm của BC. Tính = ?
Đặt = α , = β ⇒ = α + β
Do E là trung điểm của BC theo giả thiết vẽ I là trung điểm của AD thì AI = ID = AD/2 = 3,5( cm ). ( 1 )
Ta có EI là đường trung bình của hình thang ABCD.
Áp dụng định lý đường trung bình của hình thang ABCD ta có:
IE = (AB + CD)/2 = (2 + 5)/2 = 3,5( cm ) ( 2 )
Từ ( 1 ) và ( 2 ) ta có:
IA = IE
IE = ID
A1 = E1 = α
D2 = E2 = β
(vì trong tam giác, đối diện với hai cạn bằng nhau là hai góc bằng nhau)
+ Xét tam giác ADE có =
Hay α + α + β + β = 2( α + β ) = ⇒ α + β =
Do α + β = nên AEDˆ = .
Bài 5: Cho ∆ABC cân tại A, M là trung điểm của BC. Kẻ tia Mx song song với AC cắt AB tại E và tia My song song với AB cắt AC tại F. Chứng minh:
a) EF là đường trung bình của ∆ABC;
b) AM là đường trung trực của EF.
Bài 6: Cho ∆ABC vuông tại A, đường cao AH. Gọi E là trung điểm của HC, F là trung điểm của AH. Chứng minh BF ⊥ AE.
Bài 7: Cho hình thang ABCD có đáy AB, CD. Gọi E, F, theo thứ tự là trung điểm của AD, BC, AC. Chứng minh E, F, I thẳng hàng.
Bài 8: Cho tứ giác ABCD. Gọi E, F, I theo thứ tự là trung điểm của AD, BC, AC. Chứng minh EI // CD; IF // AB.
Xem thêm:
Đường trung bình trong tam giác và hình thang là một khái niệm ẩn chứa nhiều tính chất hình học thực tiễn, giúp rút ngắn và đơn giản hóa các bài toán liên quan đến tỷ lệ và song song. Qua bài học trên, trung tâm gia sư online Học là Giỏi hi vọng kiến thức trên giúp người học giải quyết những bài toán từ cơ bản đến nâng cao một cách hiệu quả và logic.
Đăng ký học thử ngay hôm nay
Để con học sớm - Ôn sâu và nhận ưu đãi học phí!
Khóa học liên quan
Đánh giá năng lực miễn phí - Toán lớp 11
›
Khóa học tốt trên lớp - Toán lớp 11
›
Khóa luyện thi cấp tốc - Toán lớp 11
›
Khóa Tổng ôn hè - Toán lớp 11
›
Đánh giá năng lực miễn phí - Toán lớp 10
›
Đăng ký học thử ngay hôm nay
Để con học sớm - Ôn sâu và nhận ưu đãi học phí!
Bài viết liên quan
Thứ sáu, 11/10/2024 03:05 AM
Tổng quát kiến thức về hình bình hành lớp 8
Hình bình hành là một tứ giác đặc biệt trong hình học mà bạn sẽ phải đối mặt trong kiến thức lớp 8. Trong thực tế, đây là một trong những hình có cấu trúc đầy thú vị với những tính chất và dấu hiệu nhận biết độc đáo. Cùng gia sư online Học là Giỏi khám phá sâu hơn về kiến thức hình đặc biệt này nhé!
Thứ ba, 8/10/2024 09:47 AM
Tìm hiểu các kiến thức về hình thang cân
Hình thang cân là một dạng tứ giác đặc biệt quen thuộc của hình học và đóng vai trò nhất định trong các ứng dụng thực tiễn. Đây là một phần quan trọng đối với kiến thức hình học và giúp chúng ta ứng dụng giải bài tập trong kiến thức phổ thông lớp 8. Hãy cùng gia sư online Học là Giỏi khám phá kỹ hơn về các kiến thức quan trọng về hình thang cân nhé.
Thứ hai, 7/10/2024 08:48 AM
Khám phá kiến thức về hình thang lớp 8
Hình thang là 1 hình học rất quen thuộc trong cuộc sống thường ngày xuất hiện khắp mọi nơi và đóng vai trò quan trọng trong nhiều ứng dụng thực tiễn. Trong kiến thức toán học lớp 8 hình thang cũng là phần kiến thức quan trọng không thể bỏ qua. Hãy cùng gia sư online Học là Giỏi khám phá kỹ hơn về định nghĩa, tính chất và các công thức quan trọng liên quan đến hình thang nhé.
Thứ sáu, 4/10/2024 10:19 AM
Nắm trọn cách giải phương trình chứa dấu giá trị tuyệt đối
Phương trình chứa dấu giá trị tuyệt đối không chỉ đơn thuần là một phép toán, mà còn là một cách nhìn nhận khoảng cách, cho phép chúng ta hiểu rõ hơn về mối quan hệ giữa các số và vị trí của chúng trên trục số. Trong bài viết này, gia sư online Học là Giỏi sẽ cùng nhau khám phá những kiến thức cần thiết về giá trị tuyệt đối, cách giải các phương trình chứa nó và thực hành với những bài tập từ cơ bản đến nâng cao.
Thứ sáu, 4/10/2024 04:02 AM
Bí quyết giải bài toán bằng cách lập phương trình
Giải bài toán bằng cách lập phương trình bắt đầu bằng việc xác định rõ ràng các đại lượng liên quan, trước khi đưa người dùng tới mục tiêu cuối cùng là kết quả. Việc nắm vững các bước cơ bản trong việc lập phương trình sẽ giúp bạn tự tin hơn khi giải quyết các bài toán trong thực tiễn. Hãy cùng gia sư online Học là Giỏi khám phá những bước đi quan trọng trong cách lập phương trình và giải quyết các dạng toán.
Thứ tư, 2/10/2024 07:05 AM
Tổng hợp kiến thức phương trình chứa ẩn ở mẫu
Phương trình chứa ẩn ở mẫu chính là một trong những bài toán khó nhằn đối với những bạn học sinh lớp 8. Ẩn số trong phương trình không chỉ xuất hiện ở những vị trí quen thuộc mà còn nằm sâu trong các mẫu số, đòi hỏi chúng ta phải biết cách để giải. Cùng gia sư online Học là Giỏi khám phá xem làm sao để giải quyết những phương trình này một cách dễ dàng nhé.