Trang 1
5. ĐƯỜNG TRUNG BÌNH CA HÌNH THANG
I. KIN THỨC CƠ BẢN
Định nghĩa: Đưng trung bình ca hình thang là đoạn thng nối trung điểm ca hai cnh bên
ca hình thang.
Định 3: Đưng thẳng đi trung điểm mt cnh bên
ca hình thang song song với hai đáy t đi qua
trung điểm cnh bên th hai.
Định 4: Đưng trung bình ca hình thang thì song
song vi hai cạnh đáy và bằng na tổng hai đáy.
III. BÀI TP
Bài 1: Cho
ABC
đường thng
d
qua
A
không cắt đoạn thng
BC
. V
,CE dBD d^^
.
(D, E d)Î
Gi
I
trung điểm ca
.Chng minh
ID IE=
Bài 2: Cho hình thang vuông
ABCD
ti
A
.D
Gi
, EF
ln
ợt là trung điểm ca
, .AD BC
Chng minh:
a)
AFD
cân ti
;F
b)
.BAF CDF=
Bài 3: Tính các độ dài x và y trên hình. Biết
AB/ / EF/ / GH/ / CD, AE EG GD, AB 4,CD 10= = = =
(cm).
Bài 4: Cho hình thang ABCD có
AB/ / CD
(AB CD)<
và M là trung điểm ca AD . Qua
M v đưng thng song song với hai đáy của hình thang cắt hai đường chéo BD và AC ti
E và F, ct BC ti N.
a, Chng minh rng N, E, F lần lượt là trung điểm ca BC, BD, AC.
b, Gọi I là trung điểm của AB , đường thng vuông góc vi IE tại E và đường thng vuông
góc vi IF ti F ct nhau K. Chng minh :
KC KD=
.
Bài 5: Cho hình thang ABCD, AB là đáy nhỏ. Gọi M, N, P, Q lần lượt là trung điểm của
AD, BC, BD và AC.
a) Chứng minh bốn điểm M, N, P, Q thẳng hàng;
b) Chứng minh PQ // CD và
CD AB
PQ ;
2
=
c) Hình thang ABCD phải có điều kiện gì để MP = PQ = QN.
Trang 2
Bài 6: Cho hình thang ABCD (AB//CD), tia phân giác của góc C đi qua trung điểm M ca
cnh bên AD. Chng minh rng:
a)
·
BMC 90= °
b)
BC A B CD=+
Bài 7: Cho tam giác ABC, AM là trung tuyến. V đưng thẳng d qua trung điểm I ca AM
ct các cnh AB, AC. Gi
', ', 'A B C
th t là hình chiếu của A, B, C lên đường thng d.
Chng minh rng
' ' 2 'BB CC A A+=
.
T luyn: Cho hình thang cân ABCD (AB//CD; AD = BC), có đáy nhỏ AB. Độ dài đường
cao BH bằng độ dài đường trung bình MN (M thuc AD, N thuc BC) ca hình thang
ABCD. V BE// AC (E thuc DC). Gọi O là giao điểm ca AC và BD. Chng minh rng
a)
DE
MN
2
=
b)Tam giác OAB cân c) Tam giác DBE vuông cân
KT QU - ĐÁP SỐ
Bài 1:
//BD A E
(cùng vuông góc vi
d
)
T giác
BDEC
là hình thang,
T I k
/ / / /IO DE IO BD CE
Hình thang
BDEC
/ / / /IO BD CE
IB IC=
nên
OD OE=
Ta
OD OE=
;
IO DE^
nên
IO
đường trung trc ca
đon thng
DE
ID IEÞ=
Bài 2:
Ch ra
EF
là đường trung bình ca hình thang ABCD nên
/ / / /EF A B CD
EFA D A B A D^ Þ ^
.
A E ED=
EF
là đường trung
trc ca AB nên
FA FD=
hay
AFD
cân ti
;F
AFD DAF ADF =
b)
.BAF CDF=
( cùng ph vi 2 góc bng nhau
DAF ADF=
)
Bài 3:
Theo tính cht của đường trung bình ca hình thang,
ta có
24xy=+
hay:
2 4yx=
(1)
F
E
D
C
A
B
Trang 3
+
=
10
2
x
y
(2)
T (1) và (2) suy ra
+
−=
10
24
2
x
x
Ta tính được
6x =
8y =
Bài 4:
a) Xét hình thang
A B CD
MA MD=
;
N BC, MN/ / AB/ / CD(gt)Î
NÞ
là trung điểm ca
BC
Xét
A DCD
MA MD=
;
//MF DC
FA FCÞ=
Xét
A DBD
MA MD=
;
//MF DC
ED EBÞ=
b)
IE
là đường trung bình ca
A B DD
//IE A DÞ
OF
là đường trung bình ca
A CDD
OF/ / ADÞ
Vy
/ / ;IE FO
/ / ;IE FO
IE EK^
EK OFÞ^
Chứng minh tương tự ta có
/ / / /IF EO BC
;
IF K F EO KF^ Þ ^
EFOD
EK OF^
;
EO KF^
nên
K
là trc tâm
OK EFÞ^
//EF CD OK DCÞ^
;
OD OC=
vậy KO là đường trung trc ca DC hay
KC KD=
Bài 5: a) Xét ABD có MP là đường trung bình
MP // AB MP // CD.
Xét ADC có MQ là đường trung bình MQ // CD.
Xét hình thang ABCD có MN là đường trung bình
// MN CDÞ
.
Qua điểm M c đường thẳng MP, MQ, MN cùng song song với CD nên các đường thẳng
y trùng nhau, suy ra bốn điểm M, N, P, Q thẳng hàng.
b) Ta có MN // CD nên PQ // CD;
CD AB CD AB
PQ MQ MP .
2 2 2
= = =
c) Ta có
AB
MP NQ .
2
==
Trang 4
MP PQ=
AB CD AB
22
=
2A B CD A B A B CDÛ = - Û =
(đáy lớn gấp đôi đáy nhỏ).
Bài 6: a) Gọi N là trung điểm BC.
Ta có
·
·
MN/ / CD MCD CMNÞ=
·
·
MCD MCN=
(vì CM là phân giác
µ
D
)
Suy ra
·
·
·
1
CMN MCN DCB
2
==
Tam giác MCN cân ti N
MN NC NBÞ = =
, do đó MNB cân
ti N
· ·
NMB NBMÞ=
. Mt khác
·
·
NMB MBA=
, suy ra
·
·
1
NMB ABC
2
=
·
· ·
· ·
1
BMC CMN NMB (BCD ABC) 90
2
= + = + = °
b) Vì MN là đường trung bình ca hình thang ABCD nên
1
MN (AB CD)
2
=+
Ta li có
1
MN BC
2
=
. Do đó
BC A B CD=+
Bài 7: Gi N là hình chiếu ca M trên d.
Xét t giác
''BB C C
'/ / 'BB CC
(cùng vuông góc d)
''BB C CÞ
là hình thang.
M là trung điểm BC và
/ / '/ / 'MN BB CC
(cùng vuông góc d)
MNÞ
là đường trung bình ca hình thang
''BB C CÞ
BB CC 2MN
¢¢
Þ + =
(1)
Chứng minh được
AA I MNI
¢
D = D
(g.c.g)
AA MN
¢
Þ=
(2)
T
(1)
;
(2)
suy ra
BB CC 2AA
¢ ¢ ¢
+=

Preview text:

5. ĐƯỜNG TRUNG BÌNH CỦA HÌNH THANG
I. KIẾN THỨC CƠ BẢN
Định nghĩa: Đường trung bình của hình thang là đoạn thẳng nối trung điểm của hai cạnh bên của hình thang.
Định lí 3: Đường thẳng đi trung điểm một cạnh bên
của hình thang và song song với hai đáy thì đi qua
trung điểm cạnh bên thứ hai.
Định lí 4: Đường trung bình của hình thang thì song
song với hai cạnh đáy và bằng nửa tổng hai đáy. III. BÀI TẬP
Bài 1: Cho ABC và đường thẳng d qua A không cắt đoạn thẳng BC . Vẽ
BD ^ d, CE ^ d .(D, E Î d) Gọi I là trung điểm của BC
.Chứng minh ID = IE
Bài 2: Cho hình thang vuông ABCD tại A và .
D Gọi E, F lần
lượt là trung điểm của AD, BC. Chứng minh:
a) AFD cân tại F; b) BAF = CDF.
Bài 3: Tính các độ dài x và y trên hình. Biết
AB/ / EF/ / GH/ / CD, AE = EG = GD, AB = 4, CD = 10 (cm).
Bài 4: Cho hình thang ABCD có AB/ / CD (AB < CD) và M là trung điểm của AD . Qua
M vẽ đường thẳng song song với hai đáy của hình thang cắt hai đường chéo BD và AC tại E và F, cắt BC tại N.
a, Chứng minh rằng N, E, F lần lượt là trung điểm của BC, BD, AC.
b, Gọi I là trung điểm của AB , đường thẳng vuông góc với IE tại E và đường thẳng vuông
góc với IF tại F cắt nhau ở K. Chứng minh : K C = K D .
Bài 5: Cho hình thang ABCD, AB là đáy nhỏ. Gọi M, N, P, Q lần lượt là trung điểm của AD, BC, BD và AC.
a) Chứng minh bốn điểm M, N, P, Q thẳng hàng; CD − AB
b) Chứng minh PQ // CD và PQ = ; 2
c) Hình thang ABCD phải có điều kiện gì để MP = PQ = QN. Trang 1
Bài 6: Cho hình thang ABCD (AB//CD), tia phân giác của góc C đi qua trung điểm M của
cạnh bên AD. Chứng minh rằng: ·
a) BMC = 90° b) BC = A B + CD
Bài 7: Cho tam giác ABC, AM là trung tuyến. Vẽ đường thẳng d qua trung điểm I của AM
cắt các cạnh AB, AC. Gọi A ', B ', C ' thứ tự là hình chiếu của A, B, C lên đường thẳng d.
Chứng minh rằng BB '+ CC ' = 2A A ' .
Tự luyện: Cho hình thang cân ABCD (AB//CD; AD = BC), có đáy nhỏ AB. Độ dài đường
cao BH bằng độ dài đường trung bình MN (M thuộc AD, N thuộc BC) của hình thang
ABCD. Vẽ BE// AC (E thuộc DC). Gọi O là giao điểm của AC và BD. Chứng minh rằng DE a) MN =
b)Tam giác OAB cân c) Tam giác DBE vuông cân 2
KẾT QUẢ - ĐÁP SỐ
Bài 1: BD/ / A E (cùng vuông góc với d )
Tứ giác B DEC là hình thang,
Từ I kẻ IO ^ DE Þ IO/ / BD/ / CE
Hình thang B DEC IO/ / BD/ / CE IB = IC nên OD = OE
Ta có OD = OE ; IO ^ DE nên IO là đường trung trực của
đoạn thẳng DE Þ ID = IE Bài 2:
Chỉ ra EF là đường trung bình của hình thang ABCD nên A B
EF / / A B / / CD
A D ^ A B Þ A D ^ EF F
. A E = ED EF là đường trung E
trực của AB nên FA = FD hay AFD cân tại F; A
FD DAF = ADF D C
b) BAF = CDF.( cùng phụ với 2 góc bằng nhau DAF = ADF ) Bài 3:
Theo tính chất của đường trung bình của hình thang,
ta có 2x = y + 4 hay:
y = 2x – 4 (1) Trang 2 x + và y = 10 (2) 2 x +
Từ (1) và (2) suy ra x − = 10 2 4 2
Ta tính được x = 6 và y = 8 Bài 4:
a) Xét hình thang A B CD MA = MD ;
N Î BC, MN/ / AB/ / CD(gt) Þ N là trung điểm của BC
Xét D A DC MA = MD ; MF / / DC Þ FA = FC
Xét D A DB MA = MD ; MF / / DC Þ ED = EB
b) IE là đường trung bình của D A B D Þ IE / / A D
OF là đường trung bình của D A CD Þ OF/ / A D
Vậy IE / / FO;
IE / / FO; IE ^ EK Þ EK ^ OF
Chứng minh tương tự ta có IF / / EO/ / BC ;
IF ^ KF Þ EO ^ KF
D EFO EK ^ OF ; EO ^ KF nên K là trực tâm Þ OK ^ EF
EF / / CD Þ OK ^ DC ; OD = OC vậy KO là đường trung trực của DC hay KC = KD
Bài 5: a) Xét ABD có MP là đường trung bình
 MP // AB  MP // CD.
Xét ADC có MQ là đường trung bình  MQ // CD.
Xét hình thang ABCD có MN là đường trung bình Þ MN / / CD .
Qua điểm M có các đường thẳng MP, MQ, MN cùng song song với CD nên các đường thẳng
này trùng nhau, suy ra bốn điểm M, N, P, Q thẳng hàng. CD AB CD − AB
b) Ta có MN // CD nên PQ // CD; PQ = MQ − MP = − = . 2 2 2 AB c) Ta có MP = NQ = . 2 Trang 3 AB CD − AB MP = PQ  = 2 2
Û A B = CD - A B Û 2A B = CD (đáy lớn gấp đôi đáy nhỏ).
Bài 6: a) Gọi N là trung điểm BC. · · Ta có MN/ / CD Þ MCD = CMN · · µ
Mà MCD = MCN (vì CM là phân giác D ) · · 1 · Suy ra CMN = MCN = DCB 2
Tam giác MCN cân tại N Þ MN = NC = NB , do đó  MNB cân · · · ·
tại N Þ NMB = NBM . Mặt khác NMB = MBA , suy ra · 1 · NMB = ABC 2 · · · 1 · · BMC = CMN + NMB = (BCD + ABC) = 90° 2 1
b) Vì MN là đường trung bình của hình thang ABCD nên MN = (AB + CD) 2 1 Ta lại có MN =
BC . Do đó BC = A B + CD 2
Bài 7: Gọi N là hình chiếu của M trên d.
Xét tứ giác BB 'C 'C BB ' / / CC ' (cùng vuông góc d)
Þ BB 'C 'C là hình thang.
M là trung điểm BC và MN / / BB ' / / CC ' (cùng vuông góc d)
Þ MN là đường trung bình của hình thang Þ BB 'C 'C BB¢ CC¢ Þ + = 2MN (1) Chứng minh được AA I ¢ D = DMNI (g.c.g) AA¢ Þ = MN (2) Từ (1) ; (2) suy ra BB¢ CC¢ 2AA¢ + = Trang 4