Cho hình bình hành ABCD. Gọi E, F lần lượt là trung điểm của AB, CD. Chứng minh BF = DE.
Phân tích bài toán
Tóm tắt đề bài
Hình bình hành ABCD có E là trung điểm AB, F là trung điểm CD. Cần chứng minh hai đoạn thẳng BF và DE bằng nhau.
Kiến thức cần dùng
Tính chất hình bình hành — các cạnh đối bằng nhau (AB = CD) và song song nhau (AB // CD). Dấu hiệu nhận biết hình bình hành — tứ giác có một cặp cạnh đối vừa bằng nhau vừa song song. Tính chất hình bình hành — hai đường chéo cắt nhau tại trung điểm của mỗi đường (suy ra hai đường chéo bằng nhau nếu cần).
Phương pháp giải
Một cách giải. Từ AB = CD và E, F là trung điểm, suy ra BE = DF. Kết hợp BE // DF (do AB // CD), kết luận tứ giác BEDF là hình bình hành. Từ đó suy ra BF = DE vì đây là hai đường chéo của hình bình hành BEDF.
Ứng dụng thực tế
Một tấm ván hình bình hành được cưa ở điểm giữa hai cạnh đối — liệu hai đường nối chéo qua hai điểm giữa đó có bằng nhau không?
Gợi ý (0/3)
Gợi ý 1:
E là trung điểm AB nên BE = AB/2. F là trung điểm CD nên DF = CD/2. Vì ABCD là hình bình hành thì AB = CD, do đó BE và DF quan hệ với nhau như thế nào?
Gợi ý 2:
Em đã có BE = DF. Ngoài ra, vì AB // CD nên BE // DF. Tứ giác BEDF có một cặp cạnh đối vừa bằng nhau vừa song song — em nhận ra đây là hình gì?
Gợi ý 3:
BEDF là hình bình hành, nên BF và DE là hai đường chéo của nó. Tính chất nào của hình bình hành cho phép kết luận BF = DE?
Lời giải chi tiết
Vì ABCD là hình bình hành nên AB = CD và AB // CD.
E là trung điểm AB nên BE = AB/2.
F là trung điểm CD nên DF = CD/2.
Do AB = CD nên BE = DF.
Xét tứ giác BEDF:
- BE = DF (chứng minh trên)
- BE // DF (vì AB // CD)
Tứ giác BEDF có một cặp cạnh đối vừa bằng nhau vừa song song, do đó BEDF là hình bình hành.
Vì BEDF là hình bình hành nên BF và DE là hai đường chéo cắt nhau tại trung điểm của mỗi đường, suy ra BF = DE (đpcm).