Cho tam giác ABC cân tại A, đường cao AH. Trên tia đối của tia AH lấy điểm D sao cho HD= HA. Trên tia đối của tia CB lấy điểm E sao cho CE=CB. Chứng minh:
a, C là trọng tâm của tam giác ADE
b, Tia AC cắt DE tại M. Chứng minh AE // HM
c,Tìm điều kiện tam giác ABC để HM vuông góc với AB. Trong trường hợp đó hãy tính AM biết AB=3cm
(CHỈ LÀM PHẦN c, có thể sử dụng đáp án phần a, b)
a: Ta có: ΔABC cân tại A
mà AH là đường cao
nên H là trung điểm của CB
=>CB=2CH
mà CB=CE
nên CE=2CH
=>\(\dfrac{EC}{EH}=\dfrac{2}{3}\)
Xét ΔEAD có
EH là đường trung tuyến
\(EC=\dfrac{2}{3}EH\)
Do đó: C là trọng tâm của ΔEAD
b: Xét ΔEAD có
C là trọng tâm
AC cắt DE tại M
Do đó: M là trung điểm của DE
Xét ΔEAD có
H,M lần lượt là trung điểm của DA,DE
=>HM là đường trung bình của ΔEAD
=>HM//AE
c: Để HM\(\perp\)AB thì AE\(\perp\)AB
=>ΔABE vuông tại A
Ta có: ΔABE vuông tại A
mà AC là đường trung tuyến
nên AC=CB=CE
=>AC=CB
mà AB=AC
nên AC=AB=BC
=>ΔABC đều
=>\(\widehat{ABC}=60^0\)
Khi ΔABC đều thì \(\widehat{HAC}=\dfrac{60^0}{2}=30^0\)
Ta có: \(\widehat{ACE}+\widehat{ACB}=180^0\)(hai góc kề bù)
=>\(\widehat{ACE}+60^0=180^0\)
=>\(\widehat{ACE}=120^0\)
Ta có: CA=CE
=>ΔCAE cân tại C
=>\(\widehat{CAE}=\widehat{CEA}=\dfrac{180^0-\widehat{ACE}}{2}=30^0\)
\(\widehat{HAE}=\widehat{HAC}+\widehat{CAE}=30^0+30^0=60^0\)
Xét ΔEAD có
EH là đường cao
EH là đường trung tuyến
Do đó: ΔEAD cân tại E
mà \(\widehat{EAD}=60^0\)
nên ΔEAD đều
Ta có: ΔABC đều
mà AH là đường cao
nên \(AH=AB\cdot\dfrac{\sqrt{3}}{2}=\dfrac{3\sqrt{3}}{2}\left(cm\right)\)
H là trung điểm của AD
=>\(AD=2\cdot AH=3\sqrt{3}\left(cm\right)\)
ΔADE đều
mà AM là đường trung tuyến
nên AM\(\perp\)DE
=>ΔAMD vuông tại M
Xét ΔAMD vuông tại M có \(cosDAM=\dfrac{AM}{AD}\)
=>\(\dfrac{AM}{3\sqrt{3}}=cos30=\dfrac{\sqrt{3}}{2}\)
=>\(AM=4,5\left(cm\right)\)