Cho hình thoi ABCD, có O là giao điểm của hai đường chéo AC và BD. Lấy điểm M, N lần lượt là trung điểm của cạnh AD, CD.
a) Nêu nhận xét về quan hệ bằng nhau của \(\widehat {ABD}\) và \(\widehat {ADB}\). Vì sao?
b) Tứ giác AMNC là hình gì? Vì sao?
c) Chứng minh tứ giác OMDN là hình thoi.
d) Gọi E là giao điểm của đường thẳng BM với đường thẳng CD. Tính số đo \(\widehat {AED}\), biết \(\widehat {BAD} = 130^\circ \).
a) Ta có ABCD là hình thoi (giả thiết).
Suy ra AB = AD.
Do đó tam giác ABD cân tại A.
Vậy \(\widehat {ABD} = \widehat {ADB}\).
b) Chứng minh tương tự câu a, ta được \(\widehat {DAC} = \widehat {DCA}\) (1)
Tam giác ACD có M, N lần lượt là trung điểm của AD, CD.
Suy ra MN là đường trung bình của tam giác ACD.
Do đó MN // AC (2)
Từ (1), (2) ta thu được tứ giác AMNC là hình thang cân.
c) Vì ABCD là hình thoi tâm O nên AC ⊥ BD tại O.
Tam giác AOD vuông tại O có OM là đường trung tuyến.
Suy ra OM = MD (3)
Chứng minh tương tự, ta được ON = ND (4)
Ta có M, N lần lượt là trung điểm của AD, CD.
Suy ra AD = 2MD và CD = 2ND.
Vì ABCD là hình thoi nên AD = CD.
Suy ra 2MD = 2ND hay MD = ND (5)
Từ (3), (4), (5), suy ra OM = MD = ND = ON.
Vậy tứ giác OMDN là hình thoi.
d) Xét ∆AMB và ∆DME, có:
AM = MD (M là trung điểm AD);
\(\widehat {AMB} = \widehat {DME}\) (đối đỉnh);
\(\widehat {ADE} = \widehat {BAD}\) (AB // CE; cặp góc so le trong).
Do đó ∆AMB = ∆DME (g.c.g).
Suy ra AB = DE (cặp cạnh tương ứng).
Mà AB // CE (ABCD là hình thoi).
Vì vậy tứ giác ABDE là hình bình hành.
Vậy \(\widehat {AED} = \widehat {ABD} = \frac{{180^\circ - \widehat {BAD}}}{2} = 25^\circ \).