Cho hình vuông ABCD. Gọi M và N lần lượt là trung điểm của AB và AD (H.4.36). Chứng minh rằng BN = CM và BN ⊥ CM

Bài 4.34 trang 65 Tập 1: Cho hình vuông ABCD. Gọi M và N lần lượt là trung điểm của AB và AD (H.4.36). Chứng minh rằng BN = CM và BN ⊥ CM.

Trả lời

Vì ABCD là hình vuông nên AB = BC = CD = DA.

Vì N là trung điểm của AD nên AN = ND = $\frac{AD}{2}$.

Vì M là trung điểm của AB nên AM = MB = $\frac{AB}{2}$.

Mà AB = AD nên AN = BM.

Xét ∆ANB và ∆BMC có:

AN = BM (chứng minh trên)

AB = BC (chứng minh trên)

$\widehat{NAB}$ = $\widehat{MBC}$ = 90° (do ABCD là hình vuông)

Do đó, ∆ANB = ∆BMC (hai cạnh góc vuông)

Suy ra, BN = CM (hai cạnh tương ứng).

Gọi E là giao điểm của BN và CM.

Do ∆ANB = ∆BMC nên $\widehat{EMB}=\widehat{CMB}=\widehat{BNA}$.

Từ định lí tổng ba góc trong tam giác BME và tam giác ABN, ta suy ra:

$$\begin{gathered} \widehat{BEM}=180°-\widehat{EMB}-\widehat{MBE} \\ =180°-\widehat{BNA}-\widehat{ABN} \\ =\widehat{BAN}=90° \end{gathered}$$.

Vậy BN vuông góc với CM tại E.