Tìm ba cặp tam giác đồng dạng khi biết MN // AB và MP // AC
Đề bài:
Cho hình 9.73, biết MN // AB, MP // AC. Liệt kê ba cặp tam giác (khác nhau) đồng dạng có trong hình.
Phân tích bài toán
Tóm tắt đề bài
Cho hình có MN // AB và MP // AC. Cần liệt kê ba cặp tam giác đồng dạng khác nhau có trong hình.
Kiến thức cần dùng
Định lí đường thẳng song song với một cạnh tam giác — nếu một đường thẳng song song với cạnh BC của tam giác ABC và cắt hai cạnh còn lại thì tạo ra tam giác nhỏ đồng dạng với tam giác ban đầu. Tính chất bắc cầu của đồng dạng: nếu \(\Delta A \backsim \Delta B\) và \(\Delta C \backsim \Delta B\) thì \(\Delta A \backsim \Delta C\).
Phương pháp giải
Có một cách giải. Dùng từng điều kiện song song để tìm hai cặp đồng dạng với tam giác lớn (tam giác CAB), sau đó dùng tính chất bắc cầu để suy ra cặp thứ ba.
Ứng dụng thực tế
Khi một tấm kính hình tam giác lớn bị chia thành các mảnh nhỏ hơn bởi các vết nứt song song với các cạnh, các mảnh nhỏ đó có hình dạng đồng dạng với tấm kính ban đầu không?
Gợi ý (0/3)
Gợi ý 1:
MN // AB và MN nằm trong tam giác CAB. Theo định lí đường thẳng song song với một cạnh tam giác, đường thẳng qua M, N song song với AB sẽ tạo ra tam giác CNM đồng dạng với tam giác CAB.
Gợi ý 2:
Tương tự, MP // AC và MP nằm trong tam giác CAB. Áp dụng định lí tương tự, em xác định được tam giác MPB đồng dạng với tam giác CAB.
Gợi ý 3:
Sau khi có \(\Delta CNM \backsim \Delta CAB\) và \(\Delta MPB \backsim \Delta CAB\), dùng tính chất bắc cầu: hai tam giác cùng đồng dạng với một tam giác thứ ba thì đồng dạng với nhau. Từ đó suy ra cặp thứ ba.
Lời giải chi tiết
Vì MN // AB nên theo định lí đường thẳng song song với một cạnh tam giác:
\[\Delta CNM \backsim \Delta CAB \quad (1)\]
Vì MP // AC nên theo định lí tương tự:
\[\Delta MPB \backsim \Delta CAB \quad (2)\]
Từ (1) và (2), hai tam giác CNM và MPB cùng đồng dạng với tam giác CAB, suy ra:
\[\Delta CNM \backsim \Delta MPB \quad (3)\]
Ba cặp tam giác đồng dạng là:
- \(\Delta CNM \backsim \Delta CAB\)
- \(\Delta MPB \backsim \Delta CAB\)
- \(\Delta CNM \backsim \Delta MPB\)