Câu hỏi:
30/06/2023 325Cho hình vuông ABCD có AC cắt BD tại O. Gọi E và F theo thứ tự là các điểm đối xứng với O qua AD và BC.
a) Chứng minh rằng các tứ giác AODE, BOCF là hình vuông.
b) Nối CE cắt DF tại I. Chứng minh rằng OI ⊥ CD.
c) Biết diện tích của hình lục giác ABFCDE bằng 6. Tính độ dài cạnh của hình vuông ABCD.
d) Lấy K là một điểm bất kì trên cạnh BC. Gọi G là trọng tâm của ∆AIK. Chứng minh rằng điểm G thuộc một đường thẳng cố định khi K di chuyển trên cạnh BC.
Sách mới 2k7: Tổng ôn Toán, Lí, Hóa, Văn, Sử, Địa…. kỳ thi tốt nghiệp THPT Quốc gia 2025, đánh giá năng lực (chỉ từ 110k).
Quảng cáo
Trả lời:
a) Gọi T là giao điểm của AD và EO; H là giao điểm của BC và OF.
Vì E là điểm đối xứng của O qua AD nên AD là đường trung trực của đoạn OE.
Khi đó AO = AE.
Vì vậy tam giác OAE cân tại A.
Tam giác OAE cân tại A có AT là đường trung trực.
Suy ra AT cũng là đường phân giác của tam giác OAE.
Do đó \(\widehat {EAT} = \widehat {TAO} = 45^\circ \) (do ABCD là hình vuông).
Vì vậy \(\widehat {EAO} = \widehat {EAT} + \widehat {TAO} = 90^\circ \).
Chứng minh tương tự, ta được: \(\widehat {EDO} = 90^\circ \).
Xét tứ giác AODE, có: \(\widehat {EAO} = \widehat {EDO} = 90^\circ \) (chứng minh trên) và \(\widehat {AOD} = 90^\circ \) (ABCD là hình vuông).
Suy ra tứ giác AODE là hình chữ nhật.
Mà OA = OD (ABCD là hình vuông tâm O).
Vậy tứ giác AODE là hình vuông.
Chứng minh tương tự, ta được: tứ giác BOCF là hình vuông.
b) Ta có E và F theo thứ tự là các điểm đối xứng với O qua AD và BC.
Suy ra OE ⊥ AD và OF ⊥ BC.
Mà AD // BC (ABCD là hình vuông).
Do đó OE ⊥ BC.
Mà OF ⊥ BC (chứng minh trên).
Vì vậy ba điểm E, O, F thẳng hàng.
Xét ∆ECF và ∆FDE, có:
EF là cạnh chung;
FC = DE (OC = OD);
\(\widehat {CFE} = \widehat {DEF} = 45^\circ \).
Do đó ∆ECF = ∆FDE (c.g.c).
Suy ra \(\widehat {FEC} = \widehat {DFE}\) (cặp góc tương ứng).
Vì vậy tam giác EIF cân tại I.
Mà O là trung điểm của EF (OE = AD; OF = BC và AD = BC).
Suy ra OI là vừa là đường trung tuyến, vừa là đường cao của tam giác EIF.
Do đó OI ⊥ EF (1)
Ta có EF ⊥ AD (chứng minh trên) và AD ⊥ BC (ABCD là hình vuông).
Suy ra EF // CD (2)
Từ (1), (2), ta thu được OI ⊥ CD.
c) Ta có AODE là hình vuông (câu a).
Suy ra SAOD = SAED (tính chất hình vuông) (3)
Chứng minh tương tự, ta được: SBFC = SBOC (4)
Xét ∆AOD và ∆AOB, có:
AB = AD (ABCD là hình vuông);
AO là cạnh chung;
OB = OD (O là trung điểm BD).
Do đó ∆AOD = ∆AOB (c.c.c).
Suy ra SAOD = SAOB (5)
Chứng minh tương tự, ta được SDOC = SBOC và SAOB = SBOC (6)
Từ (3), (4), (5), (6), suy ra SAOD = SAED = SBFC = SBOC = SAOB = SDOC.
Theo đề ta có SABFCDE = 6.
Suy ra 6SABO = 6.
Do đó SABO = 1.
Vì vậy SABCD = SABO + SAOD + SDOC + SBOC = 4SABO = 4.
Suy ra AB2 = 4.
Vậy AD = CD = BC = AB = 2.
d) Gọi M là giao điểm của OI và AB; N là giao điểm của IM và AK.
Ta có OE = OF (O là trung điểm của EF).
Suy ra 2OT = 2OH.
Vì vậy OT = OH.
Vì OI ⊥ CD và CD // AB nên OI ⊥ AB hay OM ⊥ AB.
Mà O là trung điểm của HT (OT = OH).
Suy ra M là trung điểm của AB.
Tam giác ABK, có: MA = MB (M là trung điểm của AB) và MN // BK (cùng vuông góc với AB).
Do đó MN là đường trung bình của tam giác ABK.
Suy ra N là trung điểm AK.
Vì vậy IN là đường trung tuyến của tam giác AIK.
Mà G là trọng tâm của tam giác AIK.
Khi đó G ∈ IN hay G ∈ IM.
Mà I, M cố định.
Vậy điểm G thuộc một đường thẳng cố định IM khi K di chuyển trên cạnh BC.
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Câu 1:
Cho đường tròn (O) và điểm A bên ngoài đường tròn, từ A vẽ tiếp tuyến AB với đường tròn (B là tiếp điểm). Kẻ đường kính BC của đường tròn (O). AC cắt đường tròn (O) tại D (D khác C).
a) Chứng minh rằng BD vuông góc AC và AB2 = AD.AC.
b) Từ C vẽ dây CE // OA. BE cắt OA tại H. Chứng minh rằng H là trung điểm của BE và AE là tiếp tuyến.
c) Chứng minh rằng \(\widehat {OCH} = \widehat {OAC}\).
d) Tia OA cắt đường tròn tại F. Chứng minh rằng FA.CH = HF.CA.
Câu 2:
Cho nửa đường tròn tâm O, đường kính AB = 2R. Kẻ hai tiếp tuyến Ax, By của nửa đường tròn (O) tại A và B (Ax, By và nửa đường tròn thuộc cùng một nửa mặt phẳng có bờ là đường thẳng AB). Qua điểm M thuộc nửa đường tròn (M khác A và B), kẻ tiếp tuyến với nửa đường tròn, cắt tia Ax và By theo thứ tự tại C và D.
a) Chứng minh tam giác COD vuông tại O.
b) Chứng minh AC.BD = R2.
c) Kẻ MH vuông góc với AB (H ∈ AB). Chứng minh rằng BC đi qua trung điểm của đoạn MH.
Câu 3:
Tìm một số tự nhiên có 3 chữ số, biết rằng khi viết thêm chữ số 2 vào bên phải số đó thì nó tăng 4106 đơn vị.
Câu 4:
Cho tam giác ABC có BC = a, CA = b, AB = c thỏa mãn \[\frac{{a + b}}{6} = \frac{{b + c}}{5} = \frac{{c + a}}{7}\]. Tính giá trị của biểu thức T = cosA + 2cosB + 3cosC.
Câu 5:
Lấy điểm A trên (O; R), vẽ tiếp tuyến Ax. Trên Ax lấy điểm B. Trên (O; R) lấy điểm C sao cho BC = AB.
a) Chứng minh CB là tiếp tuyến của (O).
b) Vẽ đường kính AD của (O), kẻ CK vuông góc với AD. Chứng minh rằng CD // OB và BC.CD = CK.OB.
c) Lấy điểm M trên cung nhỏ AC của (O). Vẽ tiếp tuyến tại M cắt AB, BC lần lượt tại E, F. Vẽ đường tròn tâm I nội tiếp ∆BEF. Chứng minh .
Câu 6:
Cho hình chóp S.ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh a, cạnh SA vuông góc với đáy và góc tạo bởi SB với đáy (ABC) bằng 60°. Tính thể tích khối chóp S.ABC tính theo a.
Câu 7:
Cho đường thẳng (d): y = 2x + 3 và đường thẳng (d’): y = (m + 1)x + 5 (m là tham số, m ≠ –1).
a) Vẽ đường thẳng (d) trên hệ trục tọa độ Oxy.
b) Tìm m để đường thẳng (d) song song với đường thẳng (d’).
c) Tìm m để hai đường thẳng (d) và (d’) cắt nhau tại điểm A nằm bên trái trục tung.
về câu hỏi!