Thầy @thvn nói về các bài toán "căn bản" trong hình học THCS làm mình nhớ ngày xưa có vài bài thú vị cho lớp 6,7
1) Cho tam giác $ABC$ nhọn. Trên $BC$ lấy $D, E$ sao cho $\angle BAD = \angle DAE = \angle EAC$. Trong 3 đoạn thẳng $BD,DE,EC$, đoạn nào dài nhất?
Mấy bài kiểu này rất thú vị! Sau đây mình giải phần 1).
a) Xét trường hợp tam giác $ABC$ có hai cạnh $AB, AC$ độ dài khác nhau. Không mất tính tổng quát giả sử $AB < AC$. Ta sẽ chứng minh $EC$ có độ dài lớn hơn $BD$ và $ED$.
* Chứng minh $BD<EC$.
Theo quan hệ giữa góc và cạnh đối diện trong tam giác, vì $AB<AC$ nên $\angle C<\angle B$.
Ta có $\angle ADE$ là góc ngoài tam giác $ADB$, còn $\angle AED$ là góc ngoài tam giác $AEC$. Hơn nữa $\angle BAD=\angle CEA$ và $\angle C<\angle B$. Do đó $\angle AED<\angle ADE$. Vì vậy $AD<AE$.
Tiếp theo, gọi $D_1, D_2$ lần lượt là chân đường vuông góc hạ từ $D$ xuống $AB, AE$; $E_1, E_2$ lần lượt là chân đường vuông góc hạ từ $E$ xuống $AC, AD$.
Do $AD$ là tia phân giác của góc $BAE$, $AE$ là tia phân giác của góc $DAC$ nên ta có ngay $DD_1=DD_2$ và $EE_1=EE_2$.
Ta có $DD_2.AE=EE_2.AD=2S_{ADE}$. Mà $AD<AE$ nên $DD_2<EE_2$ hay $DD_1<EE_1$.
Ta lại có $AB<AC$ nên $AB.DD_1<AC.EE_1$ hay $S_{ABD}<S_{AEC}$.
Mà $\frac{BD}{EC}=\frac{S_{ABD}}{S_{AEC}}$. Chứng tỏ $BD<EC$.
*Chứng minh $ED<EC$.
Ta có $\angle ADC>\angle B>\angle C$. Do đó $AC>AD$. Mà $\frac{ED}{EC}=\frac{AD}{AC}$ ($AE$ là tia phân giác của góc $CAD$). Chứng tỏ $ED < EC$.
b) Trường hợp $AB=AC$, khi đó tam giác $ABD$ bằng tam giác $ACE$ (g.c.g), suy ra $BD=EC$. Chứng minh tương tự như trường hợp a) ta có $ED<BD=EC$.
____
Chứng minh trên không cần tới giả thiết tam giác $ABC$ nhọn. Liệu có bị thiếu sót ở đâu không?
Bài viết đã được chỉnh sửa nội dung bởi HaiDangPham: 24-05-2023 - 01:24