Đề bài - đề kiểm tra 15 phút - đề số 10 - bài 4, 5 - chương 1 - hình học 8

Đề bài

Cho hình thang ABCD \(\left( {AB//CD} \right)\). Các tia phân giác của các góc A và D cắt nhau tại I, và của các góc B và C cắt nhau tại J. Gọi M và N lần lượt là trung điểm của AD và BC. Chứng minh rằng: bốn điểm M, N, I, J thẳng hàng.

Lời giải chi tiết

Vì AI và DI lần lượt là tia phân giác của góc A và góc D nên\(\widehat {{A_1}} = \dfrac{{\widehat A}}{2};\widehat {{D_1}} = \dfrac{{\widehat D}}{2}\)

Vì AB//CD nên \(\widehat A + \widehat D = {180^ \circ }\) (cặp góc trong cùng phía)

\( \Rightarrow \dfrac{{\widehat A} }{ 2} + \dfrac{{\widehat D}}{2} = {90^ \circ }\)

\(\Rightarrow \widehat {{A_1}} + \widehat {{D_1}} = {90^ \circ }\)

Xét tam giác AID có \( \widehat {AID}=180^0-(\widehat {{A_1}} + \widehat {{D_1}})\)\(=180^0-90^0 = {90^ \circ }\)

Lại có M là trung điểm của AD (gt) nên MI là trung tuyến của tam giác vuông AID nên MI = MD hay \(\Delta DMI\) cân tại M \( \Rightarrow \widehat {{D_1}} = \widehat {{I_1}}\)

Mà \(\widehat {{D_1}} = \widehat {{D_2}}\left( {gt} \right) \Rightarrow \widehat {{D_2}} = \widehat {{I_1}}\)

Do đó \(MI// DC.\)

Vì M và N lần lượt là trung điểm của AD và BC nên MN là đường trung bình của hình thang ABCD, do đó \(MN// DC.\) Vậy MI và MN phải trùng nhau (Tiên đề Ơ clit) hay ba điểm M, I, N thẳng hàng.

Chứng minh tương tự ta được M, J, N thẳng hàng. Vậy bốn điểm M, I, J, N thẳng hàng.