Chứng minh hai cặp tam giác đồng dạng từ góc bằng nhau
Problem:
Cho hình 9.74, biết rằng \(\widehat{ABD} = \widehat{ACE}\). Chứng minh rằng ΔABD ∽ ΔACE và ΔBOE ∽ ΔCOD.
Problem Analysis
Problem Summary
Cho \(\widehat{ABD} = \widehat{ACE}\), cần chứng minh hai cặp tam giác đồng dạng: ΔABD ∽ ΔACE và ΔBOE ∽ ΔCOD.
Required Knowledge
Hai tam giác đồng dạng theo trường hợp g.g (hai góc bằng nhau). Tính chất hai góc kề bù (tổng bằng 180°). Nếu hai tam giác đồng dạng thì các góc tương ứng bằng nhau.
Solution Method
Có một hướng giải chính. Với cặp ΔABD ∽ ΔACE: chỉ ra hai cặp góc bằng nhau gồm góc A chung và \(\widehat{ABD} = \widehat{ACE}\) đã cho, áp dụng trường hợp g.g. Với cặp ΔBOE ∽ ΔCOD: dùng kết quả vừa chứng minh để suy ra \(\widehat{ADB} = \widehat{AEC}\), từ đó suy ra \(\widehat{CDO} = \widehat{BEO}\); dùng giả thiết và tính chất góc kề bù để suy ra \(\widehat{EBO} = \widehat{DCO}\), rồi áp dụng g.g.
Real-world Application
Khi em dùng gương để đo chiều cao của một tòa nhà, các tam giác tạo thành giữa mắt, gương và đỉnh nhà đồng dạng nhau — nguyên tắc tương tự bài này.
Hints (0/3)
Hint 1:
Với ΔABD và ΔACE, em nhận thấy góc A xuất hiện ở cả hai tam giác và đề đã cho \(\widehat{ABD} = \widehat{ACE}\). Hai góc bằng nhau là đủ để kết luận đồng dạng theo trường hợp g.g.
Hint 2:
Sau khi có ΔABD ∽ ΔACE, em suy ra được \(\widehat{ADB} = \widehat{AEC}\). Hai góc này và các góc \(\widehat{CDO}\), \(\widehat{BEO}\) có quan hệ gì với nhau trên hình? (Đối đỉnh hoặc cùng tia?)
Hint 3:
Để chứng minh ΔBOE ∽ ΔCOD, em cần hai cặp góc bằng nhau. Cặp thứ nhất: \(\widehat{CDO} = \widehat{BEO}\) (suy từ \(\widehat{ADB} = \widehat{AEC}\)). Cặp thứ hai: vì \(\widehat{ABD} = \widehat{ACE}\) và hai góc kề bù nên \(\widehat{EBO} + \widehat{ABD} = 180°\), \(\widehat{DCO} + \widehat{ACE} = 180°\), suy ra \(\widehat{EBO} = \widehat{DCO}\).
Detailed solution
Xét ΔABD và ΔACE có:
- Góc A chung
- \(\widehat{ABD} = \widehat{ACE}\) (giả thiết)
Do đó ΔABD ∽ ΔACE (g.g).
Vì ΔABD ∽ ΔACE nên các góc tương ứng bằng nhau:
\[\widehat{ADB} = \widehat{AEC}\]
\[\Rightarrow \widehat{CDO} = \widehat{BEO} \quad (1)\]
Mặt khác, vì \(\widehat{ABD} = \widehat{ACE}\) (giả thiết) và:
\[\widehat{ABD} + \widehat{EBO} = 180^\circ \quad \text{(kề bù)}\]
\[\widehat{ACE} + \widehat{DCO} = 180^\circ \quad \text{(kề bù)}\]
\[\Rightarrow \widehat{EBO} = \widehat{DCO} \quad (2)\]
Từ (1) và (2), xét ΔBOE và ΔCOD có hai cặp góc bằng nhau:
- \(\widehat{BEO} = \widehat{CDO}\)
- \(\widehat{EBO} = \widehat{DCO}\)
Do đó ΔBOE ∽ ΔCOD (g.g).