Bài 1: Cho tam giác đều ABC. Điểm M ở miền trong của tam giác sao cho MA = 1 cm, CM = 2 cm, BM là độ dài cạnh hình vuông diện tích là 3 cm². Lấy D thuộc mặt phẳng bờ BC không chứa A sao cho tam giác CMD đều.
a) Chứng minh rằng: ΔCAM = ΔCBD.
b) Chứng minh rằng: ΔMBD là tam giác vuông.
c) Tính góc BMC, góc AMB. Suy ra A, M, D thẳng hàng.
d) Tìm diện tích hình vuông có cạnh BC.
a)
– Xét ΔCAM và ΔCBD ta có:
+) AC = BC (ΔABC đều)
+) ∠ACM + ∠MCB = 60º, ∠BCD + ∠MCB = 60º nên suy ra ∠ACM = ∠BCD
+) MC = DC (ΔMCD đều)
=> ΔCAM = ΔCBD (c.g.c) (đpcm)
b) – Theo câu a, ΔCAM = ΔCBD (c.g.c)
=> BD = AM = 1 (cm) (Hai cạnh tương ứng)
=> ∠AMC = ∠BDC (Hai góc tương ứng) (1)
– Xét ΔBDM ta có:
AM = 1 cm,
BM là cạnh của hình vuông có diện tích bằng 3 cm². Nên suy ra: BM = √3 (cm).
MD = MC = 2 cm (ΔMCD đều).
Ta có: BM² + BD² = 1 + (√3)² = MD²
– Theo định lý Pi-ta-go đảo, suy ra: ΔBDM là tam giác vuông tại B (đpcm).
c) – Theo câu b ta có: ΔBDM là tam giác vuông tại B, mà BD = 1 cm, DM = 2 cm,
=> DM = 2BD nên suy ra: ∠BMD = 30º, mà ΔMCD là tam giác đều nên ∠CMD = 60º,
=> ∠BMC = 30º + 60º = 90º.
– Ta có: ∠BMD + ∠BDM = 90º
=> ∠BDM = 90º – 30º = 60º, mà ΔMCD là tam giác đều nên ∠MDC = 60º,
=> ∠BDC = ∠BDM + ∠MDC = 60º + 60º = 120º.
Từ (1) suy ra: ∠AMC = ∠BDC = 120º.
=> ∠AMB = 360º – (∠AMC + ∠BMC) = 360º – (120º + 90º) = 150º.
– Ta có: ∠AMD = ∠AMC + ∠DMC = 120º + 60º = 180º
=> Hai tia MA và MD là hai tia đối nhau
=> 3 điểm A, M, D thẳng hàng.
d) Theo câu c, ta có: ∠BMC = 90º nên suy ra: ΔBMC là tam giác vuông tại B.
=> BC² = BM² + MC² = 3 + 4 = 7.
=>Diện tích hình vuông có cạnh BC là S = BC² = 7 (cm²).
Hình tự vẽ!