Trang 1
11. HÌNH THOI
I. KIN THỨC CƠ BẢN
Định nghĩa: Hình thoi là t giác có bn cnh bng nhau.
Nhn xét: Hình thoi cũng là một hình bình hành.
Tính cht:
- Hình thoi có tt c tính cht ca hình bình hành.
- Trong hình thoi:
+ Hai đường chéo vuông góc vi nhau.
+ Hai đường chéo là các đường phân giác ca các góc đỉnh ca hình thoi.
Du hiu nhn biết:
- T giác có bn cnh bng nhau là hình thoi.
- Hình bình hành có hai cnh k bng nhau là hình thoi.
- Hình bình hành có hai đường chéo vuông góc vi nhau.
- Hình bình hành có một đường chéo là đường phân giác ca mt góc đỉnh là hình thoi.
III. BÀI TP
Bài 1: Cho tam giác ABC có
=AC 2AB
, đường trung tuyến BM. Gọi H là chân đường
vuông góc k t C đến tia phân giác ca góc A. Chng minh rng
A BHM
là hình thoi.
Bài 2: Cho t giác ABCD có
A D BC=
. Gi M, N, P, Q lần lượt là trung điểm ca AB,
AC, CD, BD. Chng minh rng t giác
MNPQ
là hình thoi
Bài 3: Cho hình thang cân
A BCD
. Gi M, N, P, Q lần lượt là trung điểm ca AB, BC, CD,
DA. Chng minh rng t giác
MNPQ
là hình thoi.
Bài 4: Cho tam giác ABC cân tại A, hai đường cao BE và CF cắt nhau tại H. Đường thẳng
AH cắt EF tại D, cắt BC tại G. Gọi M và N lần lượt là hình chiếu của G trên AB và AC.
Chứng minh rằng tứ giác
DNGM
là hình thoi.
Bài 5: Cho hình bình hành
A BCD
. V
AE BC^
ti E,
DF AB^
ti F. Biết
.
Chng minh rng t giác
A BCD
là hình thoi.
Bài 6: Cho hình thang
ABCD
gi
, , , M N P Q
lần lượt là trung điểm của hai đáy và hai
đưng chéo ca hình thang.
a) Chng minh rng t giác
MPNQ
là hình bình hành;
b) Hình thang
ABCD
phải có thêm điều kiện gì để t giác
MPNQ
là hình thoi?
Trang 2
Bài 7: Cho hình bình hành
.ABCD
Trên các cnh
AB
CD
lần lượt lấy các đim
M
N
sao cho
.AM DN=
Đưng trung trc ca
BM
lần lượt cắt các đường thng
MN
và
BC
ti
E
.F
a) Chng minh
E
F
đối xng vi nhau qua
;AB
b) Chng minh t giác
MEBF
là hình thoi;
c) Hình bình hành
ABCD
có thêm điều kiện gì để t giác
BCNE
là hình thang cân.
T luyn:
Bài 8 Cho tam giác ABC cân ti A có BC = 6cm. Gi M, N, P lần lượt là trung điểm ca
AB, AC, BC.
a) Tính độ dài MN? Chng minh MBNC là hình thang cân.
b) Gọi K là điểm đối xng ca B qua N. Chng minh t giác ABCK là hình bình hành.
c) Gọi H là điểm đối xng ca P qua M. Chng minh AHBP là hình ch nht.
d) Chng minh AMPN là hình thoi.
Bài 9: Cho tam giác ABC vuông ti A. Gi D và E lần lượt là trung điểm ca AB và AC.
a) Chng minh t giác ACED là hình thang vuông.
b) Gọi F là điểm đối xng ca E qua D. Chng minh ACEF là hình bình hành.
c) Chng minh AEBF là hình thoi.
d) Gi H là hình chiếu của điểm E trên AC. Chứng minh ba đường thẳng AE, CF, DH đồng
qui.
Bài 10: T giác ABCD có AB = CD .Gọi M, N là trung điểm ca BC ,AD. Gi I, K là trung
đim ca AC , BD .Chng minh rng MN là tia phân giác ca góc IMK .
Bài 11: Cho tam giác ABC có ba góc nhọn , các đường cao AD, BE .Tia phân giác ca góc
DAC ct BE ,BC theo th t I, K .Tia phân giác ca góc EBC ct AD, AC theo th t
M,N .
a) Chng minh rng
AK BN
b) T giác MINK là hình gì ?
KT QU - ĐÁP SỐ
Trang 3
Bài 1: Gọi O là giao điểm ca BM và AH.
Tam giác ABM cân ti A (vì
==
1
AM AC AB
2
)
có tia AH là tia phân giác ca góc A, nên AH
cũng là đường cao hay
AH BM
=OB OM
(1).
Tam giác AHC
=AM MC
MO CH
(cùng vuông góc đối vi AH) nên
=OA OH
(2).
T giác ABHM có
==OB OM,OA OH
nên ABHM là hình bình hành.
Li có
AH BM
nên ABHM là hình thoi.
Bài 2: Trong tam giác ABD, MQ là đường trung bình nên
1
MQ AD
2
=
//MQ A D
(1).
Trong tam giác ACD, NP là đường trung bình nên
1
NP AD
2
=
//NP AD
(1).
T (1) và (2) suy ra
MQ NP=
//MQ NP
. Do
đó
MNPQ
là hình bình hành.
Lại có: trong tam giác ABC, MN là đường trung
bình, ta có
1
MN BC
2
=
. Theo gi thiết,
A D BC=
nên
11
MN BC AD MQ
22
= = =
T giác MNPQ là hình bình hành có hai cnh k
bng nhau nên MNPQ là hình thoi.
Bài 3:
Trong tam giác ABC, MN là đường trung bình nên ta có
1
MN AC
2
=
//MN A C
(1).
Tương tự trong tam giác ACD,
1
P Q AC
2
=
//PQ A C
(2)
T (1) và (2) suy ra
MN PQ=
//MN PQ
, do vy
MNPQ
là hình bình hành (3).
Q
P
N
M
D
C
B
A
Trang 4
Lại xét tam giác ABD, MQ là đường trung bình, suy ra
1
MQ BD
2
=
Vì ABCD là hình thang cân nên
A C BD=
, t đó suy ra
MN MQ=
(2).
T (1) và (2) suy ra
MNPQ
là thoi.
Bài 4:
A BE A CFD = D
(cạnh huyền, góc nhọn)
AE AFÞ=
BE CF=
.
Vì H là trực tâm của ABC nên AH là đường cao, đồng thời là
đường trung tuyến, từ đó
GB GC=
.DE DF=
Xét EBC có
//GN BE
(cùng vuông góc với AC) và
GB GC=
nên
.NE NC=
Chứng minh tương tự ta được
MF MB=
.
Dùng định lí đường trung bình của tam giác ta chứng minh được DM // GN và
DM GN=
nên tứ giác
DNGM
là hình bình hành.
Mặt khác,
DM DN=
(cùng bằng
1
2
của hai cạnh bằng nhau) nên
DNGM
là hình thoi.
Bài 5: Xét
EA BD
FDAD
có:
µ
µ
E F 90 ,==°
EA FD=
(theo gi thiết),
· ·
EBA FAD=
(so le trong)
EA B FDAÞ D = D
(g.c.g) suy ra
.A B DA=
A BCD
là hình bình hành có hai cnh k bng nhau
nên
A BCD
là hình thoi.
Bài 6: a) Áp dng tính chất đường trung bình
ca tam giác cho
ABC
DBC
ta s có:
MQ / /PN / /BC
= =
1
MQ PN BC MPNQ
2
là hình bình hành.
E
F
A
B
D
C
Trang 5
b) Tương tự ta có:
QN / / MP/ / AD
==
1
QN MP AD.
2
Nên để
MNPQ
là hình thoi thì
MN PQ
khi đó
MN CD
và trung trc hay trục đối
xng ca
AB
CD
hình thang
ABCD
là hình thang cân.
Bài 7: a) Do
=AM DN MADN
là hình bình hành
µ
·
=D AMN
;
·
·
=AMN EMB
( đối đỉnh)
·
·
µ
==EMB MBC D
Ta có
= MPE BPE
nên
=EP FP
. Vy
MEBF
là hình thoi
và 2 điểm
E,F
đối xng nhau qua
AB
.
b) T giác
MEBF
=MB EF P
; Lại có P là trung điểm
BM
, P là trung điểm
EF
;
MB EF
MEBF
là hình thoi.
c) Để
BNCE
là hình thang cân thì
·
·
=CNE BEN
.
·
µ
·
·
·
= = = =CNE D MBC EMB EBM
nên
MEB
có 3 góc
bằng nhau, suy ra điều kiện để
BNCE
là hình thang cân thì
·
=ABC 60
.

Preview text:

11. HÌNH THOI
I. KIẾN THỨC CƠ BẢN
Định nghĩa: Hình thoi là tứ giác có bốn cạnh bằng nhau.
Nhận xét: Hình thoi cũng là một hình bình hành.
Tính chất:
- Hình thoi có tất cả tính chất của hình bình hành. - Trong hình thoi:
+ Hai đường chéo vuông góc với nhau.
+ Hai đường chéo là các đường phân giác của các góc ở đỉnh của hình thoi.
Dấu hiệu nhận biết:
- Tứ giác có bốn cạnh bằng nhau là hình thoi.
- Hình bình hành có hai cạnh kề bằng nhau là hình thoi.
- Hình bình hành có hai đường chéo vuông góc với nhau.
- Hình bình hành có một đường chéo là đường phân giác của một góc ở đỉnh là hình thoi. III. BÀI TẬP
Bài 1: Cho tam giác ABC có AC = 2AB , đường trung tuyến BM. Gọi H là chân đường
vuông góc kẻ từ C đến tia phân giác của góc A. Chứng minh rằng A B HM là hình thoi.
Bài 2: Cho tứ giác ABCD có A D = BC . Gọi M, N, P, Q lần lượt là trung điểm của AB,
AC, CD, BD. Chứng minh rằng tứ giác MNPQ là hình thoi
Bài 3: Cho hình thang cân A B CD . Gọi M, N, P, Q lần lượt là trung điểm của AB, BC, CD,
DA. Chứng minh rằng tứ giác MNPQ là hình thoi.
Bài 4: Cho tam giác ABC cân tại A, hai đường cao BE và CF cắt nhau tại H. Đường thẳng
AH cắt EF tại D, cắt BC tại G. Gọi M và N lần lượt là hình chiếu của G trên AB và AC.
Chứng minh rằng tứ giác DNGM là hình thoi.
Bài 5: Cho hình bình hành A B CD . Vẽ AE ^ BC tại E, DF ^ AB tại F. Biết A E = DF .
Chứng minh rằng tứ giác A B CD là hình thoi.
Bài 6: Cho hình thang ABCD gọi M , N, P, Q lần lượt là trung điểm của hai đáy và hai
đường chéo của hình thang.
a) Chứng minh rằng tứ giác MPNQ là hình bình hành;
b) Hình thang ABCD phải có thêm điều kiện gì để tứ giác MPNQ là hình thoi? Trang 1
Bài 7: Cho hình bình hành ABC .
D Trên các cạnh AB CD lần lượt lấy các điểm M
N sao cho AM = DN. Đường trung trực của BM lần lượt cắt các đường thẳng MN BC tại E F.
a) Chứng minh E F đối xứng với nhau qua AB;
b) Chứng minh tứ giác MEBF là hình thoi;
c) Hình bình hành ABCD có thêm điều kiện gì để tứ giác BCNE là hình thang cân. Tự luyện:
Bài 8 Cho tam giác ABC cân tại A có BC = 6cm. Gọi M, N, P lần lượt là trung điểm của AB, AC, BC.
a) Tính độ dài MN? Chứng minh MBNC là hình thang cân.
b) Gọi K là điểm đối xứng của B qua N. Chứng minh tứ giác ABCK là hình bình hành.
c) Gọi H là điểm đối xứng của P qua M. Chứng minh AHBP là hình chữ nhật.
d) Chứng minh AMPN là hình thoi.
Bài 9: Cho tam giác ABC vuông tại A. Gọi D và E lần lượt là trung điểm của AB và AC.
a) Chứng minh tứ giác ACED là hình thang vuông.
b) Gọi F là điểm đối xứng của E qua D. Chứng minh ACEF là hình bình hành.
c) Chứng minh AEBF là hình thoi.
d) Gọi H là hình chiếu của điểm E trên AC. Chứng minh ba đường thẳng AE, CF, DH đồng qui.
Bài 10: Tứ giác ABCD có AB = CD .Gọi M, N là trung điểm của BC ,AD. Gọi I, K là trung
điểm của AC , BD .Chứng minh rằng MN là tia phân giác của góc IMK .
Bài 11: Cho tam giác ABC có ba góc nhọn , các đường cao AD, BE .Tia phân giác của góc
DAC cắt BE ,BC theo thứ tự ở I, K .Tia phân giác của góc EBC cắt AD, AC theo thứ tự ở M,N .
a) Chứng minh rằng AK ⊥ BN
b) Tứ giác MINK là hình gì ?
KẾT QUẢ - ĐÁP SỐ Trang 2
Bài 1: Gọi O là giao điểm của BM và AH. 1
Tam giác ABM cân tại A (vì AM = AC = AB ) 2
có tia AH là tia phân giác của góc A, nên AH
cũng là đường cao hay AH ⊥ BM và OB = OM (1).
Tam giác AHC có AM = MC và MO CH
(cùng vuông góc đối với AH) nên OA = OH (2).
Tứ giác ABHM có OB = OM,OA = OH nên ABHM là hình bình hành.
Lại có AH ⊥ BM nên ABHM là hình thoi. 1
Bài 2: Trong tam giác ABD, MQ là đường trung bình nên MQ =
AD và MQ/ / A D (1). 2 1
Trong tam giác ACD, NP là đường trung bình nên NP =
AD và NP / / A D (1). 2
Từ (1) và (2) suy ra MQ = NP MQ/ / NP . Do A
đó MNPQ là hình bình hành. M B
Lại có: trong tam giác ABC, MN là đường trung 1 N bình, ta có MN =
BC . Theo giả thiết, A D = BC Q 2 1 1 nên MN = BC = AD = MQ 2 2 D C P
Tứ giác MNPQ là hình bình hành có hai cạnh kề
bằng nhau nên MNPQ là hình thoi. Bài 3: 1
Trong tam giác ABC, MN là đường trung bình nên ta có MN =
AC và MN / / A C (1). 2 1
Tương tự trong tam giác ACD, P Q =
AC và PQ/ / A C (2) 2
Từ (1) và (2) suy ra MN = PQ MN / / PQ , do vậy MNPQ là hình bình hành (3). Trang 3
Lại xét tam giác ABD, MQ là đường trung bình, suy ra 1 MQ = BD 2
Vì ABCD là hình thang cân nên A C = BD , từ đó suy ra MN = MQ (2).
Từ (1) và (2) suy ra MNPQ là thoi. Bài 4:
D A BE = D A CF (cạnh huyền, góc nhọn)
Þ AE = AF và BE = CF .
Vì H là trực tâm của ABC nên AH là đường cao, đồng thời là
đường trung tuyến, từ đó GB = GC DE = DF .
Xét EBC có GN / / BE (cùng vuông góc với AC) và
GB = GC nên NE = NC .
Chứng minh tương tự ta được MF = MB .
Dùng định lí đường trung bình của tam giác ta chứng minh được DM // GN và
DM = GN nên tứ giác DNGM là hình bình hành. 1
Mặt khác, DM = DN (cùng bằng của hai cạnh bằng nhau) nên DNGM là hình thoi. 2
Bài 5: Xét D EA B và D FDA có: D µ µ E = F = 90 ,
° EA = FD (theo giả thiết), · · A EBA = FAD C (so le trong)
Þ D EA B = D FDA F
(g.c.g) suy ra A B = DA. B
A BCD là hình bình hành có hai cạnh kề bằng nhau E
nên A B CD là hình thoi.
Bài 6: a) Áp dụng tính chất đường trung bình
của tam giác cho ABC và DBC ta sẽ có: MQ / /PN / /BC và = = 1 MQ PN
BC MPNQ là hình bình hành. 2 Trang 4 b) Tương tự ta có: QN / / MP/ / AD và = = 1 QN MP AD. 2
Nên để MNPQ là hình thoi thì MN ⊥ PQ khi đó MN ⊥ CD và trung trực hay trục đối
xứng của AB và CD  hình thang ABCD là hình thang cân.
Bài 7: a) Do AM = DN  MADN là hình bình hành µ ·  · · · · µ
D = AMN ; AMN = EMB ( đối đỉnh) EMB = MBC = D
Ta có MPE = BPE nên EP = FP . Vậy MEBF là hình thoi
và 2 điểm E,F đối xứng nhau qua AB .
b) Tứ giác MEBF có MB  EF = P ; Lại có P là trung điểm
BM , P là trung điểm EF ; MB ⊥ EF  MEBF là hình thoi. · ·
c) Để BNCE là hình thang cân thì CNE = BEN . · µ · · ·
Mà CNE = D = MBC = EMB = EBM nên MEB có 3 góc ·
bằng nhau, suy ra điều kiện để BNCE là hình thang cân thì ABC =  60 . Trang 5