Trang 1
CHUYÊN ĐỀ
BÀI 9. TÍNH CHẤT BA ĐƯỜNG CAO TRONG TAM GIÁC
Mục tiêu
Kiến thức
+ Nắm được khái niệm về đường cao của tam giác, tính chất ba đường cao trong tam giác và các
đường đồng quy trong tam giác cân.
Kĩ năng
+ Vận dụng được các tính chất của đường cao để giải toán.
Trang 2
I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM
Định nghĩa đường cao của tam giác
Đoạn thẳng vuông góc kẻ từ một đỉnh đến đường thẳng chứa
cạnh đối diện của tam giác gọi là đường cao của tam giác đó.
Mỗi tam giác có 3 đường cao.
Tính chất ba đường cao của tam giác
Ba đường cao của một tam giác cùng đi qua một điểm. Điểm
đó được gọi là trực tâm của tam giác.
Trong hình bên AD, BE, CF lần lượt là các đường cao hạ từ
A, B, C của ABC . H là giao điểm của 3 đường cao và được gọi là
trực tâm của tam giác.
Các định lí về đường cao trong tam giác
Định lí 1: Trong một tam giác cân, đường trung trực ứng với
cạnh đáy đồng thời là đường phân giác, đường trung tuyến và
đường cao cùng xuất phát từ đỉnh đối diện với cạnh đó.
Định lí 2: Trong một tam giác, nếu hai trong bốn loại đường
(đường trung tuyến, đường phân giác, đường cao cùng xuất phát từ
một đỉnh và đường trung trực ứng với cạnh đối diện) trùng nhau
thì tam giác đó là tam giác cân.
Lưu ý: Trong tam giác đều, trọng tâm, trực tâm, điểm cách đều ba
đỉnh của tam giác, điểm nằm trong tam giác và cách đều ba cạnh
của tam giác là bốn điểm trùng nhau.
II. CÁC DẠNG BÀI TẬP
Dạng 1: Xác định trực tâm của tam giác
Phương pháp giải
Để xác định trực tâm của tam
giác, ta đi tìm giao điểm của hai
đường cao trong tam giác đó.
Ví dụ: Cho ABC nhọn, có H là trực tâm. Xác định trực tâm của
, , HAB HAC HBC .
Hướng dẫn giải
Trang 3
Vì H là trực tân của ABC , nên
, , AH BC BH AC CH AB .
Xét HAB ta có BC AH và AC BH
C BC AC C là trực tâm HAB .
Tương tự ta có B là trực tâm HAC và A là trực tâm HBC .
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1. Cho ABC có o 70 A , AB AC , đường phân giác góc A
cắt BC tại D, BF AC tại F, E thuộc AC sao cho AE AB . Xác
định trực tâm ABE và tính DHF .
Hướng dẫn giải
Gọi I AD BE .
Vì AB AE nên ABE cân tại A.
Mặt khác AD là phân giác góc A của ABC
AI là đường cao của ABE .
BF AE BF là đường cao của ABE .
Mà H BF AI nên H là trực tâm ABE .
Xét HEF có o 90 FHE FEH . (1)
Xét HIE có o 90 EHI IEH . (2)
Từ (1) và (2) ta có o o 180 180 FHD FHE EHI FEH IEH FEI .
Vì ABE cân tại A nên o o o
o 180 180 70 55 2 2 BAE AEB ABE
o o o o 180 180 55 125 EHD FEI
Ví dụ 2. Cho ABC đều, G là trọng tâm của tam giác. Xác định trực tâm các tam giác GAB, GAC, GBC.
Hướng dẫn giải
Vì ABC đều, G là trọng tâm nên G cũng là trực tâm của ABC
; ; AG BC BG AC CG AB .
Xét GAB có ; BC AG AC BG .
Trang 4
Mà C AC BC nên C là giao của 2 đường cao trong ABG
C là trực tâm GAB .
Tương tự B là trực tâm GAC ; A là trực tâm GBC .
Bài tập tự luyện dạng 1
Câu 1: Cho ABC vuông tại A, đường cao AH. Gọi trung điểm của BH là D, trung điểm của AH là E. Xác định trực tâm ADE .
Đáp án
Xét bài toán phụ nếu ABC có M, N lần lượt là trung
điểm AB và AC thì // MN BC và 1 2 MN BC .
Thật vậy, trên tia đối của tia NM lấy điểm P sao cho
NP MN .
Xét NAM và NCP có AN NC ; ANM CNP (đối đỉnh) và MN NP .
Do đó NAM NCP (c.g.c) MA CP và MAN NCP (hai cạnh và hai góc tương ứng).
Hai góc ; MAN NCP ở vị trí so le trong nên // MA CP BMC MCP (hai góc so le trong).
Xét BMC và PCM có
MB CP (cùng bằng MA); BMC PCM (chứng minh trên);
MC là cạnh chung.
Do đó BMC PCM (c.g.c) BC MP và BCM CMP (hai cạnh và hai góc tương ứng).
Hai góc ; BCM CMP ở vị trí so le trong nên // MN BC .
Lại có 2 MP MN NP MN (do cách vẽ).
Suy ra 2 BC MN hay 1 2 MN BC .
Xét HAB có D là trung điểm BH, E là trung điểm AH, theo kết quả bài toán trên // DE AB .
Xét ADE …
Trên đây là phần đầu tài liệu — bấm Đọc sách để xem đầy đủ.