Đề bài
Chứng minh rằng trung điểm các cạnh của một hình thoi là đỉnh của một hình chữ nhật.
Phương pháp giải - Xem chi tiết
Vận dụng kiến thức : Hình bình hành có một góc vuông là hình chữ nhật.
Tính chất đường trung bình: Đường trung bình của tam giác song song với cạnh thứ ba và bằng nửa cạnh ấy.
Lời giải chi tiết
Giả sử hình thoi \(ABCD.\) Gọi \(E,\, F,\, G,\, H\) lần lượt là trung điểm của các cạnh \(AB,\, BC,\, CD,\, DA.\)
- Trong \(∆ ABC\) ta có:
\(E\) là trung điểm của \(AB\)
\(F\) là trung điểm của \(BC\)
nên \(EF\) là đường trung bình của tam giác \(ABC.\)
\(⇒ EF // AC\) và \(EF =\) \(\displaystyle {1 \over 2}\)\(AC\) (tính chất đường trung bình của tam giác) (1)
- Trong \(∆ ADC\) ta có:
\(H\) là trung điểm của \(AD\)
\(G\) là trung điểm của \(CD\)
nên \(HG\) là đường trung bình của \(∆ ADC\)
\(⇒ HG // AC\) và \(HG =\) \(\displaystyle {1 \over 2}\)\(AC\) ( tính chất đường trung bình của tam giác) (2)
Từ (1) và (2) suy ra: \(EF // HG\) và \(EF = HG\)
Suy ra tứ giác \(EFGH\) là hình bình hành (vì có một cặp cạnh đối song song và bằng nhau)
Mặt khác: \(AC ⊥ BD\) (tính chất hình thoi)
\(EF // AC\) (chứng minh trên)
Suy ra: \(EF ⊥ BD\)
Trong \(∆ ABD\) ta có:
\(E\) là trung điểm của \(AB\)
\(H\) là trung điểm của \(AD\)
nên \(EH\) là đường trung bình của \(∆ ABD\)
\(⇒ EH // BD\) (tính chất đường trung bình của tam giác)
Suy ra: \(EH ⊥ EF\)
Vậy hình bình hành \(EFGH\) là hình chữ nhật.
soanvan.me