Giải mục 3 trang 88, 89 Toán 8 tập 2 - Kết nối tri thức: Em hãy dự đoán xem tam giác A’B’C’ có đồng dạng với tam giác ABC không?...

Câu hỏi:

Bạn Tròn đang đứng ở vị trí điểm A bên bờ sông và nhờ anh Pi tính giúp khoảng cách từ chỗ mình đứng đến chân một cột cờ tại điểm C bên kia sông (H.9.20a). Anh Pi lấy một vị trí B sao cho AB=10m, \(\widehat {ABC} = {70^o}{,^{}}\widehat {BAC} = {80^o}\) và vẽ một tam giác A’B’C’ trên giấy với A′B′=2cm, \(\widehat {A’B’C’} = {70^o};\widehat {B’A’C’} = {80^o}\)(H.9.20b)

Em hãy dự đoán xem tam giác A’B’C’ có đồng dạng với tam giác ABC không? nếu có thì tỉ số đồng dạng là bao nhiêu

Hướng dẫn giải :

Quan sát hình 9.20 để trả lời câu hỏi.

Lời giải chi tiết :

Tam giác A’B’C’ đồng dạng với tam giác ABC với tỉ số đồng dạng \(\frac{1}{5}\)

Câu hỏi:

Nếu ΔABC∽ΔA′B′C′ và anh Pi đo được A′C′=3,76cm thì khoảng cách từ bạn Tròn đến chân cột cờ là bao nhiêu mét?

Hướng dẫn giải :

Dựa vào tỉ số đồng dạng của hai tam giác, tính khoảng cách từ bạn Tròn đến chân cột cờ.

Lời giải chi tiết :

Có ΔA’B’C’ ∽ ΔABC với tỉ số đồng dạng là \(\frac{1}{5}\)

\(\frac{{A’B’}}{{AB}} = \frac{{A’C’}}{{AC}} = \frac{{B’C’}}{{BC}} = \frac{1}{5}\)

mà A′C′=3,76 (m) => AC=18,8 (m)

Khoảng cách từ bạn Tròn đến chân cột cờ là 18,8 m.

Câu hỏi:

Những cặp tam giác nào trong hình 9.22 là đồng dạng? Viết đúng kí hiệu đồng dạng

Hướng dẫn giải :

Quan sát hình 9.22 và vận dụng trường hợp đồng dạng thứ ba của tam giác

Lời giải chi tiết :

Xét tam giác MPN có: \(\widehat P = {180^o} - \widehat M - \widehat N = {180^o} - {60^o} - {70^o} = {50^o}\)

Các cặp tam giác đồng dạng trong hình 9.22 là: \(\Delta ACB \backsim \Delta DF{\rm{E; }}\Delta {\rm{ACB}} \backsim \Delta {\rm{MP}}N;\Delta DF{\rm{E}} \backsim \Delta MPN\)

Câu hỏi:

Cho các điểm A, B, C, D như Hình 9.24. Biết rằng \(\widehat {ABC} = \widehat {A{\rm{D}}B}\). Hãy chứng minh ΔABC∽ΔADB và \(A{B^2} = A{\rm{D}}.AC\)

Hướng dẫn giải :

Chứng minh ΔABC ∽ ΔADB (g.g) suy ra tỉ số đồng dạng

Lời giải chi tiết :

Xét tam giác ABC và tam giác ADB có

\(\widehat {ABC} = \widehat {A{\rm{D}}B}\) và \(\widehat A\) chung

=> ΔABC ∽ ΔADB (g.g)

=>\(\frac{{AB}}{{AD}} = \frac{{AC}}{{AB}}\)

=>\(A{B^2} = A{\rm{D}}.AC\)

Câu hỏi:

1. Biết rằng ba đường phân giác của tam giác ABC đồng quy tại I, ba đường phân giác của tam giác A’B’C’ đồng quy tại I’. Hãy chứng tỏ rằng nếu \( \widehat {A’I’B’} = \widehat {AIB} \) và \( \widehat {A’I’C’} = \widehat {AIC} \) thì \( \Delta A’B’C’ \backsim \Delta ABC \).

2. Với hai tam giác ABC và A’B’C’ trong phần Tranh luận, nếu thêm giả thiết các góc C và C’ nhọn thì hai tam giác đó có đồng dạng không?

Hướng dẫn giải :

1. Chứng minh tam giác ABC và tam giác A’B’C’ đồng dạng theo trường hợp góc - góc.

2. Tương tự như phần Tranh luận, lấy điểm M trên tia BC sao cho \( \Delta ABM \backsim \Delta A’B’C’ \). Giả sử điểm C không trùng với M và chứng minh điều đó là vô lý => Điểm C phải trùng với M và \( \Delta A’B’C’ \backsim \Delta ABC \)

Lời giải chi tiết :

1. Do tổng các góc trong một tam giác bằng $180^{\circ}$ nên:

$\frac{\widehat{A^{\prime}}+\widehat{B^{\prime}}}{2}=180^{\circ}-\widehat{A^{\prime} I^{\prime} B^{\prime}}=180^{\circ}-\widehat{A I B}=\frac{\widehat{A}+\widehat{B}}{2} \text {. }$

Suy ra $\widehat{A^{\prime}}+\widehat{B^{\prime}}=\widehat{A}+\widehat{B}$. Do đó $\widehat{C^{\prime}}=180^{\circ}-\widehat{A^{\prime}}-\widehat{B^{\prime}}=180^{\circ}-\widehat{A}-\widehat{B}=\widehat{C} \text {. } $

Tương tự, $\widehat{B^{\prime}}=\widehat{B}$. Vậy $\triangle A^{\prime} B^{\prime} C^{\prime}$ và $\triangle A B C$ có: $\widehat{B^{\prime}}=\widehat{B}, \widehat{C^{\prime}}=\widehat{C}$. Do đó $\triangle A^{\prime} B^{\prime} C^{\prime} \backsim \triangle A B C$ (g.g).

2. Nếu góc C và C’ đều nhọn: Lấy điểm $M$ trên tia $B C$ sao cho $\triangle A B M \perp \triangle A^{\prime} B^{\prime} C^{\prime}$. Giả sử điểm $C$ không trùng với $M$. Khi đó: $\triangle A^{\prime} B^{\prime} C^{\prime}$ và $\triangle A B M$ nên $\frac{A^{\prime} C^{\prime}}{A M}=\frac{A^{\prime} B^{\prime}}{A B}=\frac{A^{\prime} C^{\prime}}{A C}$ và kéo theo $A M=A C$, hay $\triangle A M C$ cân tại $A$.

+) Nếu $M$ nằm giữa $B$ và $C$ thì $\widehat{A M B}=180^{\circ}-\widehat{A M C}$

$=180^{\circ}-\widehat{A C M}>90^{\circ}>\widehat{A^{\prime} C^{\prime} M^{\prime}}$ và ta nhận được điều vô lí.

+) Vậy $C$ ở giữa $B$ và $M$ (như hình 9.19). Khi đó $\widehat{A C B}=180^{\circ}-\widehat{A C M}$

$=180^{\circ}-\widehat{A M B}=180^{\circ}-\widehat{C}>90^{\circ}$ và ta nhận được điều vô lí.

Vậy điểm $C$ phải trùng với $M$ và $\triangle A^{\prime} B^{\prime} C^{\prime} \backsim \triangle A B C$.