Giải bài tập SGK toán 7 tập 2 Phần Hình học- Chương 3-Luyện tập trang 67

Bài 26 (trang 67 SGK Toán 7 tập 2): Chứng minh định lí: Trong một tam giác cân, hai đường trung tuyến ứng với hai cạnh bên thì bằng nhau.

Lời giải:

Giải bài 26 trang 67 SGK Toán 7 Tập 2 | Giải toán lớp 7

Giả sử ΔABC cân tại A có hai đường trung tuyến BM và CN, ta cần chứng minh BM = CN.

Giải bài 26 trang 67 SGK Toán 7 Tập 2 | Giải toán lớp 7

Ta có: AC = 2.AM, AB = 2. AN, AB = AC (vì ΔABC cân tại A)

⇒ AM = AN.

Xét ΔABM và ΔACN có:

AM = AN

AB = AC

Góc A chung

⇒ ΔABM = ΔCAN (c.g.c) ⇒ BM = CN (hai cạnh tương ứng).

(Còn một số cách chứng minh khác, nhưng do giới hạn kiến thức lớp 7 nên mình xin sẽ không trình bày.)

Kiến thức áp dụng

+ Tam giác cân là tam giác có hai cạnh bằng nhau.

+ Nếu một góc và hai cạnh kề của tam giác này bằng một góc và hai cạnh kề của tam giác kia thì hai tam giác bằng nhau. Từ đó suy ra được các cạnh tương ứng bằng nhau, các góc tương ứng bằng nhau.

Bài 27 (trang 67 SGK Toán 7 tập 2): Hãy chứng minh định lí đảo của định lí trên: Nếu tam giác có hai đường trung tuyến bằng nhau thì tam giác đó cân.

Lời giải:

Giải bài 27 trang 67 SGK Toán 7 Tập 2 | Giải toán lớp 7

Giả sử ΔABC có hai đường trung tuyến BM và CN cắt nhau tại G.

⇒ G là trọng tâm của tam giác

Giải bài 27 trang 67 SGK Toán 7 Tập 2 | Giải toán lớp 7

Mà BM = CN (theo gt) ⇒ GB = GC ⇒ GM = GN.

Xét ΔGNB và ΔGMC có :

GN = GM (cmt)

GB = GC (cmt)

Giải bài 27 trang 67 SGK Toán 7 Tập 2 | Giải toán lớp 7

⇒ ΔGNB = ΔGMC (c.g.c) ⇒ NB = MC.

Lại có AB = 2.BN, AC = 2.CM (do M, N là trung điểm AC, AB)

⇒ AB = AC ⇒ ΔABC cân tại A.

Kiến thức áp dụng

+ Khoảng cách từ một đỉnh tới trọng tâm tam giác bằng 2/3 đội dài đường trung tuyến đi qua đỉnh ấy.

+ Tam giác cân là tam giác có hai cạnh bằng nhau, hai góc bằng nhau. Muốn chứng minh một tam giác là tam giác cân, ta cần chứng minh tam giác có hai cạnh bằng nhau hoặc hai góc bằng nhau.

Bài 28 (trang 67 SGK Toán 7 tập 2): Cho tam giác DEF cân tại D với đường trung tuyến DI.

a) Chứng minh ΔDEI = ΔDFI.

b) Các góc DIE và góc DIF là những góc gì?

c) Biết DE = DF = 13cm, EF = 10cm, hãy tính độ dài đường trung tuyến DI.

Lời giải:

Giải bài 28 trang 67 SGK Toán 7 Tập 2 | Giải toán lớp 7Giải bài 28 trang 67 SGK Toán 7 Tập 2 | Giải toán lớp 7

a) Xét ΔDEI và ΔDFI có:

DI là cạnh chung

DE = DF (gt)

IE = IF (I là trung điểm EF)

⇒ ΔDEI = ΔDFI (c.c.c)

b) Vì ΔDEI = ΔDFI

Giải bài 28 trang 67 SGK Toán 7 Tập 2 | Giải toán lớp 7

c) I là trung điểm của EF nên IE = IF = EF/2 = 5cm.

Ta có : Giải bài 28 trang 67 SGK Toán 7 Tập 2 | Giải toán lớp 7 ⇒ ΔDIE vuông tại I

Theo định lý Pitago trong tam giác vuông DIE ta có :

DE2 = DI2 + EI2 ⇒ DI2 = DE2 – EI2 = 132 – 52 = 144 ⇒ DI =12 (cm).

Kiến thức áp dụng

+ Định lý Pitago : trong tam giác vuông, bình phương cạnh huyền bằng tổng bình phương hai cạnh góc vuông.

+ Nếu ba cạnh của tam giác này bằng ba cạnh của tam giác kia thì hai tam giác bằng nhau.

Bài 29 (trang 67 SGK Toán 7 tập 2): Cho G là trọng tâm của tam giác đều ABC. Chứng minh rằng:

GA = GB = GC

Hướng dẫn: Áp dụng định lí ở bài tập 26.

Mời bạn tham khảo lời giải Bài 26 (trang 67 SGK Toán 7 tập 2).

Lời giải:

Giải bài 29 trang 67 SGK Toán 7 Tập 2 | Giải toán lớp 7Giải bài 29 trang 67 SGK Toán 7 Tập 2 | Giải toán lớp 7

Gọi trung điểm BC, CA, AB lần lượt là M, N, P.

Khi đó AM, BN, CP đồng quy tại trọng tâm G.

Ta có: ∆ABC đều suy ra:

+ ∆ABC cân tại A ⇒ BN = CP (theo chứng minh bài 26).

+ ∆ABC cân tại B ⇒ AM = CP (theo chứng minh bài 26).

⇒ AM = BN = CP (1)

Vì G là trọng tâm của ∆ABC nên theo tính chất đường trung tuyến:

Giải bài 29 trang 67 SGK Toán 7 Tập 2 | Giải toán lớp 7

Từ (1) , (2) ⇒ GA = GB = GC.

Kiến thức áp dụng

+ Ba đường trung tuyến trong tam giác đồng quy tại trọng tâm của tam giác đó.

Khoảng cách từ một đỉnh tới trọng tâm bằng 2/3 độ dài đường trung tuyến đi qua đỉnh đó.

+ Tam giác đều có ba cạnh bằng nhau.

+ Trong một tam giác cân, hai đường trung tuyến ứng với hai cạnh bên thì bằng nhau (chứng minh bài 26).

Bài 30 (trang 67 SGK Toán 7 tập 2): Gọi G là trọng tâm của tam giác ABC. Trên tia AG lấy điểm G’ sao cho G là trung điểm của AG’.

a) So sánh các cạnh của tam giác BGG’ với các đường trung tuyến của tam giác ABC.

b) So sánh các đường trung tuyến của tam giác BGG’ với các cạnh của tam giác ABC.

Lời giải:

Giải bài 30 trang 67 SGK Toán 7 Tập 2 | Giải toán lớp 7

a) Gọi trung điểm BC, CA, AB lần lượt là M, N, P.

⇒ AM, BN, CP là các đường trung tuyến, G là trọng tâm của ΔABC

Theo tính chất đường trung tuyến của tam giác ta có:

GB = 2/3.BN (1)

GA = 2/3.AM, mà GA = GG’ (do G là trung điểm của AG’) ⇒ GG’ = 2/3.AM (2)

GM=1/2.AG, mà AG=GG’ ⇒ GM=1/2.GG’ ⇒ M là trung điểm của GG’ hay GM = GM’ .

Xét ΔGMC và ΔG’MB có:

      GM = G’M (chứng minh trên)

      Giải bài 30 trang 67 SGK Toán 7 Tập 2 | Giải toán lớp 7

      MC = MB

⇒ ΔGMC = ΔG’MB (c.g.c)

⇒ GC = G’B (hai cạnh tương ứng).

Mà CG = 2/3.CP (tính chất đường trung tuyến) ⇒ G’B = 2/3.CP (3)

Từ (1), (2), (3) ta có : GG’ = 2/3.AM , GB = 2/3.BN, G’B = 2/3.CP.

b) Gọi I, K lần lượt là trung điểm của BG, BG’.

Giải bài 30 trang 67 SGK Toán 7 Tập 2 | Giải toán lớp 7

* M là trung điểm GG’⇒ BM là đường trung tuyến ΔBGG.

Mà M là trung điểm BC ⇒ BM = ½ .BC (4)

Giải bài 30 trang 67 SGK Toán 7 Tập 2 | Giải toán lớp 7

Xét ΔIGG’ và ΔNGA có:

      IG = GN (chứng minh trên)

      Giải bài 30 trang 67 SGK Toán 7 Tập 2 | Giải toán lớp 7

      GG’ = GA (Vì G là trung điểm AG’)

⇒ ΔIGG’ = ΔNGA (c.g.c)

⇒ G’I = AN (hai cạnh tương ứng)

Giải bài 30 trang 67 SGK Toán 7 Tập 2 | Giải toán lớp 7

Mà GC = BG’ (chứng minh phần a))

⇒ Nên PG = BK.

ΔGMC = ΔG’MB (chứng minh câu a)

Giải bài 30 trang 67 SGK Toán 7 Tập 2 | Giải toán lớp 7

Xét ΔPGB và ΔKBG có:

      PG = BK (chứng minh trên)

      Giải bài 30 trang 67 SGK Toán 7 Tập 2 | Giải toán lớp 7

      BG chung

⇒ ΔPGB = ΔKBG (c.g.c)

⇒ PB = GK (hai cạnh tương ứng)

Giải bài 30 trang 67 SGK Toán 7 Tập 2 | Giải toán lớp 7