Chứng minh đường cao là đường trung trực trong tam giác cân
Problem:
Cho tam giác ABC cân tại A có đường cao AD. Chứng minh rằng đường thẳng AD là đường trung trực của đoạn thẳng BC.
Problem Analysis
Problem Summary
Tam giác ABC cân tại A, AD là đường cao. Cần chứng minh AD là đường trung trực của BC.
Required Knowledge
Định nghĩa tam giác cân (AB = AC). Định nghĩa đường cao (AD ⊥ BC). Trường hợp bằng nhau của hai tam giác vuông: cạnh huyền – cạnh góc vuông. Định nghĩa đường trung trực của một đoạn thẳng: đường thẳng vuông góc với đoạn thẳng tại trung điểm của nó.
Solution Method
Một cách giải. Xét hai tam giác vuông ADB và ADC, chứng minh chúng bằng nhau theo trường hợp cạnh huyền – cạnh góc vuông. Từ đó suy ra DB = DC, tức D là trung điểm BC. Kết hợp với AD ⊥ BC, kết luận AD là đường trung trực của BC.
Real-world Application
Khi gấp một tờ giấy hình tam giác cân sao cho hai nửa trùng khít nhau, nếp gấp đó chính là đường trung trực của cạnh đáy — em có nhận ra điều này khi làm thủ công không?
Hints (0/3)
Hint 1:
AD là đường cao nên AD ⊥ BC, nghĩa là góc ADB = góc ADC = 90°. Để chứng minh AD là đường trung trực của BC, em cần chỉ ra thêm điều gì nữa?
Hint 2:
Xét hai tam giác vuông ADB và ADC: cả hai đều có cạnh huyền AB = AC (vì tam giác ABC cân tại A) và cạnh AD chung. Em có thể dùng trường hợp bằng nhau nào của tam giác vuông?
Hint 3:
Sau khi chứng minh △ADB = △ADC (cạnh huyền – cạnh góc vuông), suy ra DB = DC, tức D là trung điểm của BC. Kết hợp với AD ⊥ BC, em kết luận được gì về đường thẳng AD?
Detailed solution
Vì △ABC cân tại A nên AB = AC.
Xét hai tam giác vuông ADB và ADC có:
- Góc ADB = góc ADC = 90° (vì AD là đường cao, AD ⊥ BC)
- AD là cạnh chung
- AB = AC (△ABC cân tại A)
Do đó △ADB = △ADC (cạnh huyền – cạnh góc vuông).
Suy ra DB = DC (hai cạnh tương ứng), nên D là trung điểm của BC.
Mà AD ⊥ BC tại D (vì AD là đường cao).
Vậy AD là đường trung trực của đoạn thẳng BC.
Exercises in this lesson— Bài 16. Tam giác cân. Đường trung trực của đoạn thẳng