Bài tập tam giác đồng dạng
I. Lý thuyết
1. Tam giác đồng dạng
a) Định nghĩa
Hai tam giác được gọi là đồng dạng với nhau nếu chúng có các góc tương ứng bằng nhau và các cạnh tương ứng tỉ lệ.
Tam giác ABC gọi là đồng dạng với tam giác A'B'C' nếu
Kí hiệu: Δ ABC ∼ Δ A'B'C'
Tỉ số cách cạnh tương ứng A'B'/AB = A'C'/AC = B'C'/BC = k được gọi là tỉ số đồng dạng
b) Tính chất
Hai tam giác A'B'C' và ABC đồng dạng có một số tính chất:
+ Δ ABC ∼ Δ A'B'C'
+ Nếu Δ ABC ∼ Δ A'B'C' thì Δ A'B'C' ∼ Δ ABC.
+ Nếu Δ A'B'C' ∼ Δ A''B''C'' và Δ A''B''C'' ∼ Δ ABC thì Δ ABC ∼ Δ A'B'C'
2. Định lý
Một đường thẳng cắt hai cạnh của tam giác và song song với cạnh còn lại tạo thành một tam giác đồng dạng với tam giác đã cho.
Tổng quát: Δ ABC,DE//BC ( D ∈ AB; E ∈ AC ).
Ta có: Δ ADE ∼ Δ ABC
Chú ý: Định lí cũng đúng cho trường hợp đường thẳng d cắt phần kéo dài của hai tam giác song song với cạnh còn lại.
II. Ví dụ minh họa
Ví dụ: Cho Δ ABC ∼ Δ A'B'C' như hình vẽ. Tính tỉ số đồng dạng ?
Lời giải:
Ta có Δ ABC ∼ Δ A'B'C'. Khi đó tỉ số đồng dạng là
A'B'/AB = A'C'/AC = B'C'/BC = 2/4 = 2,5/5 = 3/6 = 1/2.
Ví dụ 2. Cho Δ A'B'C' ∼ Δ A''B''C'' theo tỉ số đồng dạng k1, Δ A''B''C'' ∼ Δ ABC theo tỉ số đồng dạng là k2. Hỏi Δ A''B''C'' ∼ Δ A'B'C' và Δ A'B'C' ∼ Δ ABC đồng dạng theo tỉ số nào?
Lời giải:
Gọi tỉ số đồng dạng của Δ A''B''C'' ∼ Δ A'B'C' là k
Ta có:
Điều đó chứng tỏ Δ A''B''C'' ∼ Δ A'B'C' theo tỉ số đồng dạng là k = 1/k1
Gọi tỉ số đồng dạng của Δ A'B'C' ∼ Δ ABC là k3
Thì k1 = A'B'/A''B'', k2 = A''B''/AB ⇒ k3 = A'B'/AB = A'B'/A''B''.A''B''/AB = k1.k2
Điều đó chứng tỏ Δ A'B'C' ∼ Δ ABC theo tỉ số đồng dạng là k3 = k1k2
III. Bài tập vận dụng
Câu 1: Cho tam giác Δ A'B'C' ∼ Δ ABC theo tỉ số đồng dạng là k = 3/5
a) Tính tỉ số chu vi của hai tam giác đã cho.
b) Cho biết hiệu chu vi của hai tam giác trên là 40dm. Tính chu vi của hai tam giác đã cho
Lời giải:
a) Ta có: Δ A'B'C' ∼ Δ ABC
b) Theo giả thiết ta có: PABC - PA'B'C' = 40dm
Khi đó ta có:
hay PA'B'C'/40 = 3/2 ⇒ PA'B'C' = 60( dm ); PABC = 20dm.
Câu 2. Cho ABC vuông tại A, Vẽ ra phía ngoài tam giác đó các tam giác ABD vuông cân ở B, ACF vuông cân ở C. Gọi H là giao điểm của AB và CD, K là giao điểm của Ac và BF. Chứng minh rằng:
a) AH = AK
b) AH2 = BH. CK
Lời giải:
a) Đặt AB = c, AC = b. BD // AC (cùng vuông góc với AB) nên AH/AB = AC/BD = b/c => AH/HB = b/c => AH/(HB+AH) = b/(b+c)
Hay AH/AB = b/(b+c) => AH/c = b/(b+c) => AH = b.c/(b+c) (1)
AB // CF (cùng vuông góc với AC) nên AK/KC = AB/CF = c/b => AK/KC = c/b => AK/(KC+AK) = c/(b+c)
Hay AK/AC = b/(b+c) => AK/b = c/(b+c) => AK = bc/(b+c) (2)
Từ (1) và (2) suy ra: AH = AK
b) Từ AH/HB = AC/BD = b/c và AK/KC = AB/CF = c/b suy ra AH/HB = KC/AK => AH/HB = KC/AH (Vì AH = AK) => AH2 = BH . KC
Câu 2: Cho hình bình hành ABCD, đường thẳng a đi qua A lần lượt cắt BD, BC, DC theo thứ tự tại E, K, G. Chứng minh rằng:
a) AE2 = EK. EG
b) 1/AE = 1/AK + 1/AG
c) Khi đường thẳng a thay đổi vị trí nhưng vẫn qua A thì tích BK. DG có giá trị không đổi
Lời giải:
a) Vì ABCD là hình bình hành và K thuộc BC nên AD // BK, theo hệ quả của định lí Ta-lét ta có:
EK/AE = EB/ED = AE/EG => EK/AE = AE/EG => AE2 = EK.EG
b) Ta có: AE/AK = DE/DB ; AE/AG = BE/BD nên AE/AK + AE/AG = BE/BD + DE/DB = BD/BD = 1 => AE.(1/AK + 1/AG) = 1 => 1/AE = 1/AK + 1/AG (đpcm)
c) Ta có: BK/KC = AB/CG => BK/KC = a/CG (1);
KC/AD = CG/DG => KC/b = CG/DG (2)
Nhân (1) với (2) vế theo vế ta có: BK/b = a/DG => BK.DG = ab không đổi
(Vì a = AB; b = AD là độ dài hai cạnh của hình bình hành ABCD không đổi)
Câu 3: Cho tứ giác ABCD, các điểm E, F, G, H theo thứ tự chia trong các cạnh AB, BC, CD, DA theo tỉ số 1:2. Chứng minh rằng:
a) EG = FH
b) EG vuông góc với FH
Lời giải
Gọi M, N theo thứ tự là trung điểm của CF, DG
Ta có CM = 1/2 CF = 1/3 => BM/BC = 1/3 => BE/BA = BM/BC = 1/3 => EM // AC => EM/AC = BM/BE = 2/3 => EM = 2/3 AC (1)
Tương tự, ta có: NF // BD => NF/BD = CF/CB = 2/3 => NF = 2/3 BD (2)
mà AC = BD (3) Từ (1), (2), (3) suy ra : EM = NF (a)
Tương tự như trên ta có: MG // BD, NH // AC và MG = NH = 1/3 AC (b)
Mặt khác EM // AC; MG // BD Và AC vuông góc BD => EM vuông góc MG => EMG = 90º (4)
Tương tự, ta có: FNH = 90º (5)
Từ (4) và (5) suy ra EMG = FNH = 90º (c)
Từ (a), (b), (c) suy ra EMG = FNH (c.g.c) => EG = FH
b) Gọi giao điểm của EG và FH là O; của EM và FH là P; của EM và FN là Q thì PQF = 90º => QPF + QFP = 90º mà QPF = OPE (đối đỉnh), QEP = QFP (EMG = FNH)
Suy ra EOP = PQF = 90º => EO vuông góc OP => EG vuông góc FH
Câu 4. Cho ABC ( AB < AC) các phân giác BD, CE
a) Đường thẳng qua D và song song với BC cắt AB ở K, chứng minh E nằm giữa B và K
b) Chứng minh: CD > DE > BE
Lời giải:
a) BD là phân giác nên AD/DC = AB/BC < AC/BC = AE/EB => AD/DC < AE/EB (1)
Mặt khác KD // BC nên AD/DC = AK/KB (2)
Từ (1) và (2) suy ra AK/KB < AE/EB => AB/KB < AB/EB => KB > EB => E nằm giữa K và B
b) Gọi M là giao điểm của DE và CB.
Ta có CBD = KDB (Góc so le trong) => KBD = KDB
mà E nằm giữa K và B nên KDB > EDB => KBD > EDB => EBD > EDB => EB < DE
Ta lại có CBD + ECB = EDB + DEC => DEC > ECB => DEC > DCE (Vì DCE = ECB)
Suy ra CD > ED => CD > ED > BE
Câu 5: Cho ABC có, AB = 8 cm, BC = 10 cm.
a) Tính AC
b) Nếu ba cạnh của tam giác trên là ba số tự nhiên liên tiếp thì mỗi cạnh là bao nhiêu?
Lời giải:
Cách 1: Trên tia đối của tia BA lấy điểm E sao cho:BD = BC
ACD ABC (g.g) => AC/AB = AD/AC
= > AC2 = AB.AD = AB(AB + BC) = 8(10 + 8) = 144 => AC = 12 cm
Cách 2: Vẽ tia phân giác BE của ABE ACB
AB/AC = AE/AB = BE/CB = AC/(AB+CB) => AC2 = AB(AB + CB)= 8(8 + 10) = 144 => AC = 12 cm
b) Gọi AC = b, AB = a, BC = c thì từ câu a ta có b2 = a(a + c) (1)
Vì b > a nên có thể b = a + 1 hoặc b = a + 2
+ Nếu b = a + 1 thì (a + 1)2 = a2 + ac => 2a + 1 = ac => a(c – 2) = 1
=> a = 1; b = 2; c = 3 (loại)
+ Nếu b = a + 2 thì a(c – 4) = 4
- Với a = 1 thì c = 8 (loại)
- Với a = 2 thì c = 6 (loại)
- với a = 4 thì c = 6 ; b = 5
Vậy a = 4; b = 5; c = 6
Câu 6: Cho ABC cân tại A và O là trung điểm của BC. Một điểm O di động trên AB, lấy điểm E trên AC sao cho . Chứng minh rằng
a) DBO đồng dạng OCE
b)DOE đồng dạng DBO đồng dạng OCE
c) DO, EO lần lượt là phân giác của các góc BDE, CED
d) khoảng cách từ O đến đoạn ED không đổi khi D di động trên AB
Lời giải:
a) Từ CE = OB2/BD => CE/OB = OB/BD và B = C (gt) => DBO đồng dạng OCE
b) Từ câu a suy ra O3 = E2 (1)
Vì B, O ,C thẳng hàng nên O3 + DOE + EOC = 180º (2)
trong tam giác EOC thì E2 + C + EOC = 180º (3)
Từ (1), (2), (3) suy ra DOE = B = C
DOE và DBO có DO/DB = OE/OC (Do DBO đồng dạng OCE) và DO/DB = OE/OB (Do OC = OB) và DOE = B = C nên DOE đồng dạng DBO đồng dạng OCE
c) Từ câu b suy ra D1 = D2 => DO là phân giác của các góc BDE
Cũng từ câu b suy ra E1 = E2 => EO là phân giác của các góc CED
d) Gọi OH, OI là khoảng cách từ O đến DE, CE thì OH = OI, mà O cố định nên OH không đổi => OI không đổi khi D di động trên AB
Câu 7: Cho tam giác vuông ABC (Â = ) có AB = 9cm, AC = 12cm. Tia phân giác góc A cắt BC tại D. Từ D kẻ DE vuông góc với AC (E thuộc AC).
a) Tính độ dài các đoạn thẳng BD, CD và DE.
b) Tính diện tích các tam giác ABD và ACD.
Lời giải
a. Ta có tam giác ABC vuông tại A. Áp dụng định lý Pi – ta – go ta có:
Ta lại có AD là phân giác góc
Mặt khác tam giác ADE vuông tại E suy ra tam giác ADE vuông cân tại E
Xét tam giác ABC và tam giác DEC có:
chung
b. Diện tích tam giác ADC là:
Diện tích tam giác ABC là:
Vậy diện tích tam giác BAD là:
Câu 8: Cho hình thang ABCD (AB // CD). Biết AB = 2,5cm; AD = 3,5cm; BD = 5cm; và góc .
a) Chứng minh hai tam giác ADB và BCD đồng dạng.
b) Tính độ dài các cạnh BC và CD.
Lời giải
Gọi E là giao điểm của AD và CB
Ta có cân tại E (1)
Ta coa AB // BC (do ABCD là hình thang) (vị trí so le trong) cân tại E (2)
Từ (1) và (2)
Suy ra hình thang ABCD là hình thang cân
Xét tam giác ABC và tam giác ABD
Câu 9: Cho tam giác ABC vuông tại A, AB =15cm; AC = 20cm. Kẻ đường cao AH
a/ Chứng minh: ΔABC đồng dạng ΔHBA từ đó suy ra:
b/ Tính BH và CH.
Lời giải
Theo định lí Pitago ta có:
Xét tam giác ABH vuông tại H và tam giác ABC vuông tại A ta có:
chung
Suy ra tam giác ABH đồng dạng với tam giác CBA
Câu 10: Ta có Δ MNP ∼ Δ ABC thì
A. MN/AB = MP/AC
B. MN/AB = MP/BC
C. MN/AB = NP/AC
D. MN/BC = NP/AC
Lời giải:
Ta có: Δ MNP ∼ Δ ABC ⇒ MN/AB = NP/BC = MP/AC
Chọn đáp án A.
Câu 11: Cho Δ ABC ∼ Δ A'B'C' có AB = 3A'B'. Kết quả nào sau đây sai?
A. Aˆ = A'ˆ; Bˆ = B'ˆ
B. A'C' = 1/3AC
C. AC/BC = A'C'/B'C' = 3
D. AB/A'B' = AC/A'C' = BC/B'C'
Lời giải:
Ta có: Δ ABC ∼ Δ A'B'C' ⇒
Đáp án C sai.
Chọn đáp án C.
Câu 13: Cho Δ ABC ∼ Δ A'B'C' có AB/A'B' = 2/5. Biết hiệu số chu vi của Δ A'B'C' và Δ ABC là 30cm. Phát biểu nào sau đây đúng?
A. Chu vi của Δ ABC là 20cm, chu vi của Δ A'B'C' là 50cm.
B. Chu vi của Δ ABC là 50cm, chu vi của Δ A'B'C' là 20cm.
C. Chu vi của Δ ABC là 45cm, chu vi của Δ A'B'C' là 75cm.
D. Cả 3 đáp án đều sai.
Lời giải:
Ta có: Δ ABC ∼ Δ A'B'C'
Khi đó
Mà PA'B'C' - PABC = 30cm.
Suy ra
Vậy chu vi của Δ ABC là 20cm, chu vi của Δ A'B'C' là 50cm.
Chọn đáp án A.
Xem thêm các dạng câu hỏi và bài tập liên quan khác:
300 Bài tập Toán 8 chương 3: Tam giác đồng dạng (có đáp án năm 2024)
60 Bài tập về các trường hợp đồng dạng của tam giác vuông (có đáp án năm 2024) 60 Bài tập về trường hợp đồng dạng thứ ba trong tam giác (có đáp án năm 2024)
50 Bài tập về trường hợp đồng dạng thứ hai trong tam giác (có đáp án năm 2024)
60 Bài tập về trường hợp đồng dạng thứ nhất trong tam giác (có đáp án năm 2024)
60 Bài tập về Khái niệm tam giác đồng dạng (có đáp án năm 2024)