Hướng dẫn trả lời câu hỏi và giải bài tập Toán 8 Kết nối tri thức tập 1 giúp học sinh nắm được các cách giải bài tập Chương 4: Định lí Thalès chuẩn bị bài trước khi tới lớp và luyện tập giải toán tại nhà.
Chương 4 Bài 16: Đường trung bình của tam giác
Mở đầu trang 81: Cho B và C là hai điểm cách nhau bởi một hồ nước như Hình 4.12 với D, E lần lượt là trung điểm của AB và AC. Biết DE = 500 m, liệu không cần đo trực tiếp, ta có thể tính được khoảng cách giữa hai điểm B và C không?
Lời giải:
Trong tam giác ABC có D, E lần lượt là trung điểm của AB và AC nên D ∈ AB; E ∈ AC và AD = BD; AE = EC.
Suy ra DE là đường trung bình của tam giác ABC.
Do đó \(DE = \dfrac{1}{2}BC\) suy ra BC = 2DE = 2 . 500 = 1 000 (m)
Vậy khoảng cách giữa hai điểm B và C bằng 1 000 m.
1. Định nghĩa đường trung bình của tam giác
Câu hỏi trang 81: Em hãy chỉ ra các đường trung bình của ∆DEF và ∆IHK trong Hình 4.14.
Lời giải:
Quan sát Hình 4.14, ta thấy:
* Xét ∆DEF có M là trung điểm của cạnh DE; N là trung điểm của cạnh DF nên MN là đường trung bình của ∆DEF.
* Xét ∆IHK có:
- B là trung điểm của cạnh IH; C là trung điểm của cạnh IK nên BC là đường trung bình của ∆IHK.
- B là trung điểm của cạnh IH; A là trung điểm của cạnh HK nên AB là đường trung bình của ∆IHK.
- A là trung điểm của cạnh HK; C là trung điểm của cạnh IK nên AC là đường trung bình của ∆IHK.
Vậy đường trung bình của ∆DEF là MN; các đường trung bình của ∆IHK là AB, BC, AC.
2. Tính chất đường trung bình của tam giác
HĐ1 trang 82: Cho DE là đường trung bình của tam giác ABC (H.4.15).
Sử dụng định lí Thalès đảo, chứng minh rằng DE // BC.
Lời giải:
Ta có DE là đường trung bình của tam giác ABC nên:
- D là trung điểm của AB hay \(AD = \dfrac{1}{2}AB\) nên \(\dfrac{AD}{AB} = \dfrac{1}{2}\);
- E là trung điểm của AC hay \(AE = \dfrac{1}{2}AC\) nên \(\dfrac{AE}{AC} = \dfrac{1}{2}\)
Xét tam giác ABC có \(\dfrac{AD}{AB} = \dfrac{AE}{AC} = \dfrac{1}{2}\), theo định lí Thalès đảo, ta suy ra DE // BC (đpcm).
HĐ2 trang 82: Cho DE là đường trung bình của tam giác ABC (H.4.15).
Lời giải:
Ta có: F là trung điểm của BC nên \(CF = \dfrac{1}{2}BC\), suy ra \(\dfrac{CF}{BC} = \dfrac{1}{2}\)
Mà E là trung điểm của AC nên \(CE = \dfrac{1}{2}CA\), suy ra \(\dfrac{CE}{CA} = \dfrac{1}{2}\)
Do đó trong DABC có \(\dfrac{CF}{BC} = \dfrac{CE}{CA} = \dfrac{1}{2}\), theo định lí Thalès đảo ta có: EF // AB.
Xét tứ giác DEFB có DE // BF (vì DE // BC, theo HĐ1); EF // BD (vì EF // AB)
Do đó tứ giác DEFB là hình bình hành.
Suy ra DE = BF mà \(BF = \dfrac{1}{2}BC\) nên \(DE = \dfrac{1}{2}BC\)
Luyện tập trang 83: Cho tam giác ABC cân tại A, D và E lần lượt là trung điểm của AB, AC. Tứ giác DECB là hình gì? Tại sao?
Lời giải:
Vận dụng trang 83: Em hãy trả lời câu hỏi trong tình huống mở đầu.
Cho B và C là hai điểm cách nhau bởi một hồ nước như Hình 4.12 với D, E lần lượt là trung điểm của AB và AC. Biết DE = 500 m, liệu không cần đo trực tiếp, ta có thể tính được khoảng cách giữa hai điểm B và C không?
Lời giải:
Trong tam giác ABC có D, E lần lượt là trung điểm của AB và AC nên D ∈ AB; E ∈ AC và AD = BD; AE = EC.
Suy ra DE là đường trung bình của tam giác ABC.
Do đó \(DE = \dfrac{1}{2}BC\) suy ra BC = 2DE = 2 . 500 = 1000 (m)
Bài tập
Bài 4.6 trang 83:
Tính các độ dài x, y trong Hình 4.18.- Hình 4.18a)
Ta có: DH = HF, H ∈ DF nên H là trung điểm của DF;
EK = KF, K ∈ EF nên K là trung điểm của EF.
Xét tam giác DEF có H, K lần lượt là trung điểm của DF, EF nên HK là đường trung bình của tam giác DEF.
Suy ra \(HK = \dfrac{1}{2}DE = \dfrac{1}{2}x\)
Do đó x = 2HK = 2 . 3 = 6.
- Hình 4.18b)
Vì MN ⊥ AB, AC ⊥ AB nên MN // AC.
Mà M là trung điểm của AB (vì AM = BM = 3)
Suy ra MN là đường trung bình của tam giác ABC.
Do đó N là trung điểm của BC nên y = NC = BN = 5.
Vậy x = 6; y = 5.
Bài 4.7 trang 83: Cho tam giác ABC. Gọi M, N, P lần lượt là trung điểm của các cạnh AB, AC, BC.
a) Chứng minh tứ giác BMNC là hình thang.
b) Tứ giác MNPB là hình gì? Tại sao?
Lời giải:
a) Vì M, N lần lượt là trung điểm của các cạnh AB, AC nên MN là đường trung bình của tam giác ABC suy ra MN // BC.
Tứ giác BMNC có MN // BC nên tứ giác BMNC là hình thang (đpcm).
b) Vì N, P lần lượt là trung điểm của các cạnh AC, BC nên NP là đường trung bình của tam giác ABC suy ra NP // AB hay NP // MB.
Tứ giác MNPB có MN // BP (do MN // BC); BM // NP (chứng minh trên).
Do đó, tứ giác MNPB là hình bình hành.
Bài 4.8 trang 83: Cho tam giác ABC có trung tuyến AM. Lấy điểm D và E trên cạnh AB sao cho AD = DE = EB và D nằm giữa hai điểm A, E.
a) Chứng minh DC // EM.
b) DC cắt AM tại I. Chứng minh I là trung điểm của AM.
Lời giải:
a) Vì AM là đường trung tuyến của tam giác ABC nên M là trung điểm của BC.
Ta có BE = DE và E ∈ BD nên E là trung điểm của BD.
Xét tam giác BCD có E, M lần lượt là trung điểm của BD, BC nên EM là đường trung bình của tam giác BCD.
Do đó DC // EM (tính chất đường trung bình).
b) Ta có D là trung điểm của AE (vì AD = DE, D ∈ AE).
Mà DI // EM (vì DC // EM).
Do đó DI là đường trung bình của tam giác AEM.
Suy ra I là trung điểm của AM.
Bài 4.9 trang 83: Cho hình chữ nhật ABCD có AC cắt BD tại O. Gọi H, K lần lượt là trung điểm của AB, AD. Chứng minh tứ giác AHOK là hình chữ nhật.
Lời giải:
-//-
Hy vọng với nội dung trả lời chi tiết câu hỏi trong Bài 16: Đường trung bình của tam giác giúp học sinh nắm được nội dung bài học và ghi nhớ những nội dung chính, quan trọng trong chương trình học Toán học 8.