Trang chủ › Cẩm nang học tập › Cẩm nang kiến thức

Nhận biết các trường hợp đồng dạng của tam giác

schedule.svg

Thứ sáu, 18/10/2024 09:28 AM

Tác giả: Admin Hoclagioi

Khi nhắc đến hình học, các trường hợp đồng dạng của tam giác luôn là một chủ đề gợi nhiều sự quan tâm đối với các em học sinh cấp 2. Tam giác đồng dạng giúp chúng ta hiểu rõ hơn về sự tương quan giữa các yếu tố hình học và cách tiếp cận đơn giản hơn trong nhiều bài toán phức tạp. Hãy cùng gia sư online Học là Giỏi khám phá kỹ hơn về các cách nhận biết và phân loại tam giác đồng dạng này nhé.

Mục lục [Ẩn]

Khái niệm và phân loại tam giác đồng dạng:

Có nhiều phương pháp để xác định sự đồng dạng, chẳng hạn như hai vật thể có cùng kích thước và hình dạng sẽ được xem là đồng dạng. Tương tự, trong hình học, tam giác đồng dạng là hai tam giác mà các góc tương ứng bằng nhau và các cạnh tương ứng tỉ lệ với nhau. 

Điểm lưu ý là hình dạng không thay đổi, chỉ có kích thước khác nhau. Hai tam giác đồng dạng không cần có kích thước giống hệt nhau, nhưng chúng có cùng cấu trúc góc và tỷ lệ các cạnh. 

Khái niệm và phân loại tam giác đồng dạng

Các trường hợp đồng dạng của tam giác

Việc nhận biết các trường hợp tam giác đồng dạng hay không có thể dựa trên ba trường hợp cơ bản. Đây được xem là ba cách xác định xem liệu hai tam giác có giống nhau về hình dạng.

Trường hợp đồng dạng cạnh - cạnh - cạnh:

Cạnh - cạnh - cạnh được hiểu là nếu ba cặp cạnh của hai tam giác có tỉ lệ bằng nhau, thì hai tam giác đó sẽ đồng dạng. Không cần phải kiểm tra góc hay bất kỳ yếu tố nào khác – chỉ cần ba cạnh.

Nếu bạn có một tam giác được phóng to hoặc thu nhỏ mà vẫn giữ nguyên tỷ lệ các cạnh, bạn sẽ tạo ra một tam giác đồng dạng với tam giác ban đầu. Chỉ cần tỷ lệ giữa các cạnh là chúng sẽ giống nhau về hình dáng, dù lớn hay nhỏ.

Ví dụ:
Giả sử bạn có tam giác ABC với các cạnh lần lượt là 4 cm, 5 cm, và 6 cm. Còn tam giác DEF có các cạnh tương ứng là 8 cm, 10 cm, và 12 cm. Chứng minh 2 tam giác đồng dạng.

Chúng ta xét tính tỷ lệ giữa các cạnh tương ứng:

AB/DE = 4/8 = 1/2

BC/EF = 5/10 = 1/2

CA/FD = 6/12 = 1/2

Kết quả cho thấy tất cả các cặp cạnh đều có cùng tỷ lệ là 1/2, vậy nên hai tam giác này đồng dạng theo trường hợp Cạnh - Cạnh - Cạnh.

Trường hợp đồng dạng cạnh - góc - cạnh:

Cạnh - góc - cạnh có nghĩa là hai tam giác có hai cặp cạnh tương ứng tỉ lệ với nhau và góc kẹp giữa hai cạnh đó bằng nhau, thì hai tam giác đó đồng dạng. Chỉ cần xét hai cạnh và một góc ở giữa đủ để kết luận trường hợp đồng dạng. 

Những điều kiện này giúp bạn có thể dễ dàng nhận biết liệu hai tam giác có đồng dạng hay không mà không phải đi tính tất cả các góc và cạnh. 

Ví dụ:
Có tam giác ABC với cạnh AB = 6 cm, cạnh AC = 8 cm, và góc A = 60°. Có một tam giác DEF với cạnh DE = 9 cm, cạnh DF = 12 cm, và góc D = 60°. Xét trường hợp đồng dạng trong trường hợp này.

Đầu tiên, chúng ta tính tỷ lệ của các cặp cạnh tương ứng:

AB/DE = 6/9 = 2/3

AC/DF = 8/12 = 2/3

Cả hai cặp cạnh đều có cùng tỷ lệ là 2/3. Tiếp theo, chúng ta kiểm tra góc kẹp giữa hai cạnh đó, và ở đây góc A = góc D = 60°. Vậy, hai tam giác này đồng dạng theo trường hợp Cạnh - Góc - Cạnh.

Trường hợp đồng dạng góc - góc:

Nếu hai tam giác có hai góc tương ứng bằng nhau, thì tam giác thứ ba cũng sẽ tự động bằng nhau (vì tổng ba góc trong một tam giác luôn là 180 độ). Và khi đó, hai tam giác này sẽ đồng dạng, bất kể kích thước của chúng khác nhau thế nào.

Ví dụ:
Giả sử bạn có một tam giác ABC với các góc là 40°, 70°, và 70°. Bạn so sánh nó với tam giác DEF có góc D = 40° và góc E = 70°. Chỉ cần nhìn vào đây thôi, chúng ta đã thấy rằng tam giác DEF có hai góc tương ứng bằng với hai góc của tam giác ABC.

Vì cả hai tam giác này có hai góc tương ứng bằng nhau, bạn có thể khẳng định ngay rằng chúng đồng dạng theo trường hợp Góc - Góc. 

Tính chất của hai tam giác đồng dạng:

Hai tam giác đồng dạng đều có những tính chất khác nhau liên quan đến phương pháp tính tỉ số. Dưới đây là 2 tính chất cần lưu ý khi làm bài:

Tính chất về tỉ số các yếu tố tương ứng

Các cạnh tương ứng của hai tam giác đồng dạng luôn có tỉ số bằng nhau. Nếu bạn lấy một cặp cạnh từ tam giác nhỏ và tam giác lớn, chia chúng ra, thì tỉ số của các cặp cạnh khác cũng sẽ bằng nhau. 

Không chỉ dừng lại ở các cạnh, đường cao, đường trung tuyến, và đường phân giác của hai tam giác đồng dạng cũng tuân theo quy tắc tương tự. Tất cả chúng đều chia theo cùng một tỷ lệ. Như vậy, dù bạn có phóng to hay thu nhỏ tam giác, tất cả các yếu tố hình học cơ bản của nó cũng sẽ thay đổi tỷ lệ một cách đồng bộ.

Tính chất về tỉ số diện tích

Nếu hai tam giác có tỉ số các cạnh tương ứng là k, thì tỉ số diện tích của chúng sẽ là k2.

Nói một cách dễ hiểu, nếu bạn phóng to một tam giác lên gấp đôi, thì diện tích của nó sẽ lớn hơn 4 lần (vì 22 = 4). Tương tự, nếu bạn phóng to tam giác lên gấp ba lần, diện tích sẽ tăng gấp 9 lần (bởi vì 32 = 9). 

Ví dụ 

Tam giác ABC với các cạnh lần lượt là 4 cm, 5 cm, và 6 cm, và tam giác DEF đồng dạng với ABC có các cạnh tương ứng là 8 cm, 10 cm, và 12 cm. Tỉ số các cạnh tương ứng của hai tam giác này là 2 (bởi vì 8/4 = 10/5 = 12/6 = 2).

Vậy, tỉ số diện tích của hai tam giác sẽ là 22 = 4. Điều này có nghĩa là diện tích của tam giác DEF sẽ gấp 4 lần diện tích của tam giác ABC.

Bài tập hai tam giác đồng dạng

Để nắm rõ kiến thức cơ bản trên thì phải luyện tập thường xuyên với các dạng bài tập. Dưới đây là các dạng cơ bản và nâng cao mà bạn có thể tham khảo.

Bài tập cơ bản

Bài 1: Tứ giác ABCD có AB = 2cm; BC = 6cm; CD = 8cm; DA = 3cm và BD = 4cm. Chứng minh rằng:

a) Δ BAD ∼ Δ DBC

b) ABCD là hình thang

Tứ giác ABCD có AB = 2cm; BC = 6cm; CD = 8cm; DA = 3cm và BD = 4cm. Chứng minh rằng:

Lời giải:

a) Ta có:

BA/BD = AD/BC = BD/CD = 1/2 ⇒ Δ BAD ∼ Δ DBC ( c - c - c )

b) Ta có: Δ BAD ∼ Δ DBC

⇒ ABDˆ = BDCˆ nên AB//CD

⇒ ABCD là hình thang.

Bài 2: Trên một cạnh của một góc xOy ( Ox ≠ Oy ) đặt các đoạn thẳng OA = 5cm, OB = 16cm Trên cạnh thứ hai của góc đó đặt các đoạn thẳng OC = 8cm, OD = 10cm.

a) Chứng minh Δ OCB ∼ Δ OAD

b) Gọi I là giao điểm của các cạnh AD và BC. Chứng minh rằng Δ IAB và Δ ICD có các góc bằng nhau từng đôi một.

Trên một cạnh của một góc xOy ( Ox ≠ Oy ) đặt các đoạn thẳng OA = 5cm, OB = 16cm Trên cạnh thứ hai của góc đó đặt các đoạn thẳng OC = 8cm, OD = 10cm.

Lời giải:

a) Xét Δ OCB và Δ OAD có:

O^ là góc trùng nhau OAOD=OCOB=12OAOC=ODOB

⇒ Δ OCB ∼ Δ OAD ( c - g - c )

b) Ta có: Δ OCB ∼ Δ OAD

⇒ ADO^ = CBO^  hay IDC^ = IBA^

Mà CID^ = AIB^(vì đối đỉnh) ⇒ ICD^ = IAB^

Bài tập nâng cao

Bài 3: Cho ΔABC, điểm O ở bên trong tam giác. Gọi theo thứ tự là trung điểm của OA, OB, OC.

a) Chứng minh rằng ΔABC đồng dạng với ΔMNP.

b) Tính chu vi của ΔMNP biết chu vi của ΔABC bằng 88cm.

Cho ΔABC, điểm O ở bên trong tam giác. Gọi theo thứ tự là trung điểm của OA, OB, OC.

Lời giải: 

a) Trong ΔOAB, ta có :

M là trung điểm AO(gt)

N là trung điểm BO (gt)

⇒MN là đường trung bình ΔAOB

MN=12AB MNAB=12

Trong ΔOAC, ta có :

M là trung điểm AO(gt)

P là trung điểm CO (gt)

⇒MP là đường trung bình ΔOAC

MP=12AC MPAC=12

Trong ΔOBC, ta có :

N là trung điểm BO(gt)

P là trung điểm CO (gt)

⇒NP là đường trung bình ΔOBC

NP=12BC NPBC=12

Vậy ta được: 

MNAB=NPBC=PMCA=12 MNP~ABC(c-c-c) vi k=12

b) Ta có: 

PMNPPABC=12PMNP=12PABC=12.88=44cm

Bài 4: Cho ΔABC có AB = 4cm, AC = 5cm, BC = 6cm. Trên tia đối của tia AB lấy điểm D sao cho AD = 5cm.

a. Tam giác ABC đồng dạng với tam giác nào ?

b. Tính độ dài CD.

c. Chứng minh rằng BAC^=2ACB^

Cho ΔABC có AB = 4cm, AC = 5cm, BC = 6cm. Trên tia đối của tia AB lấy điểm D sao cho AD = 5cm.

Lời giải:

a. Ta có:

ABCB=46=23 và BCBD=64+5=23 ABCB=BCBD=23 Vi hai tam giác ABC vàCBD, ta có: B^ là góc chung ABCB=BCBD(cmt) ABC~CBD(c-g-c). 

b. Vì ABC và CBD (cmt) nên ACCD=ABCB(cp cnh tương ng t l) CD=AC.CBAB=5.64=7,5cm Vy CD=7,5cm c. Vì ABC và CBD(cmt) nên BAC^ =BCD^. Nhn xét rng: BADA=45, BCDC=67,5=45 BADA=BCDCCA là đưng phân giác ca góc BCD^ BCD^=2ACB^ BAC^=2ACB^. 

Kết luận

Qua việc tìm hiểu về các trường hợp đồng dạng của tam giác, ta có thể thấy rằng hình học mang lại những mối liên kết thú vị giữa các hình dạng. Với những kiến thức vừa học, trung tâm gia sư online Học là Giỏi hy vọng rằng bạn đã có thể tự tin phân biệt và áp dụng tam giác đồng dạng một cách dễ dàng trong các bài toán hình học.

Chủ đề:

Đăng ký học thử ngay hôm nay

Để con học sớm - Ôn sâu và nhận ưu đãi học phí!

Bài viết liên quan

Tứ giác nội tiếp là gì? Tính chất của tứ giác nội tiếp
schedule

Thứ ba, 26/11/2024 09:39 AM

Tứ giác nội tiếp là gì? Tính chất của tứ giác nội tiếp

Tứ giác nội tiếp là một trong những khái niệm quan trọng trong hình học lớp 9, đặc biệt khi tìm hiểu về các mối quan hệ giữa các điểm và đường tròn. Hãy cùng gia sư online Học là Giỏi khám phá tứ giác nội tiếp này là gì và chúng có các tính chất như thế nào nhé.

Khám phá lý thuyết về cung chứa góc toán 9
schedule

Thứ ba, 26/11/2024 04:35 AM

Khám phá lý thuyết về cung chứa góc toán 9

Khái niệm cung chứa góc ở trong toán lớp 9 đóng vai trò quan trọng khi tìm hiểu các tính chất và bài toán liên quan đến hình tròn. Cùng gia sư online Học là Giỏi đi sâu vào khái niệm và tính chất về cung chứa góc của đường tròn nhé.

Tìm hiểu góc có đỉnh ở bên trong đường tròn, bên ngoài đường tròn
schedule

Thứ hai, 25/11/2024 09:30 AM

Tìm hiểu góc có đỉnh ở bên trong đường tròn, bên ngoài đường tròn

Góc có đỉnh nằm bên trong đường tròn hoặc bên ngoài đường tròn mang đến những đặc điểm và tính chất riêng. Việc tìm hiểu về các loại góc này hỗ trợ rất nhiều trong việc giải quyết các bài toán hình học phức tạp. Hãy cùng gia sư online Học là Giỏi khám phá những khái niệm và định lý về góc có đỉnh nằm bên trong và bên ngoài đường tròn nhé.

Chinh phục kiến thức về góc nội tiếp
schedule

Thứ sáu, 22/11/2024 09:18 AM

Chinh phục kiến thức về góc nội tiếp

Trong hình tròn, góc nội tiếp là một chủ đề cơ bản khi chúng có nhiều tính chất cần lưu ý trong hình học phẳng. Đây là khái niệm giúp chúng ta hiểu thêm các định lý liên quan đến đường tròn. Cùng gia sư online Học là Giỏi tìm hiểu về góc nội tiếp có gì đặc biệt và những nội dung quan trọng trong bài học này nhé.

Khám phá mối liên hệ giữa cung và dây
schedule

Thứ ba, 19/11/2024 10:06 AM

Khám phá mối liên hệ giữa cung và dây

Mối liên hệ giữa cung và dây cung của đường tròn là chủ đề quan trọng trong chương trình hình học lớp 9. Dù chúng ta đã quá quen thuộc với hình ảnh những đường tròn, ít ai biết rằng cung và dây cung tạo sự liên kết mật thiết trong hình tròn. Hãy cùng gia sư online Học là Giỏi tìm hiểu rõ mối quan hệ này có gì đặc biệt nhé.

Tổng hợp kiến thức vị trí tương đối của hai đường tròn
schedule

Thứ hai, 18/11/2024 10:07 AM

Tổng hợp kiến thức vị trí tương đối của hai đường tròn

Vị trí tương đối của hai đường tròn là kiến thức quan trọng để xét các tính chất của 2 đường tròn này có mối quan hệ gì với nhau. Hãy cùng gia sư online Học là Giỏi khám phá các trường hợp cơ bản về vị trí tương đối của hai đường tròn này nhé.

message.svg zalo.png