Giải bài tập SGK toán 7 tập 2 Phần Hình học- Chương 3-Luyện tập trang 76-77

Bài 47 (trang 76 SGK Toán 7 tập 2): Cho hai điểm M, N nằm trên đường trung trực của đoạn thẳng AB. Chứng minh ΔAMN = Δ BMN.

Lời giải:

Giải bài 47 trang 76 SGK Toán 7 Tập 2 | Giải toán lớp 7

Vì M thuộc đường trung trực của AB

⇒ MA = MB

N thuộc đường trung trực của AB

⇒ NA = NB

Do đó ΔAMN và ΔBMN có:

AM = BM

MN chung

AN = BN

⇒ ΔAMN = ΔBMN (c.c.c)

Bài 48 (trang 77 SGK Toán 7 tập 2): Hai điểm M và N cùng nằm trên một nửa mặt phẳng bờ là đường thẳng xy. Lấy điểm L đối xứng với M qua xy. Gọi I là một điểm của xy. Hãy so sánh IM + IN với LN.

Lời giải:

Vì L và M đối xứng qua đường thẳng xy.

Nên đường thẳng xy là trung trực của ML.

I ∈ xy ⇒ IM = IL (theo định lý 1).

Nên IM + IN = IL + IN

– TH1: Nếu I, L, N thẳng hàng

⇒ IL + IN = LN (vì N và L nằm khác phía so với đường thẳng xy và I nằm trên xy).

⇒ IM + IN = LN

Giải bài 48 trang 77 SGK Toán 7 Tập 2 | Giải toán lớp 7

– TH2: Nếu I không là giao điểm của LN và xy thì ba điểm I, L, N không thẳng hàng

⇒ IL + IN > LN (bất đẳng thức tam giác)

⇒ IM + IN > LN

Giải bài 48 trang 77 SGK Toán 7 Tập 2 | Giải toán lớp 7

Vậy với mọi vị trí của I trên xy thì IM + IN ≥ LN

Kiến thức áp dụng

Dựa vào định lí 2: Điểm cách đều hai mút của đoạn thẳng thì nằm trên đường trung trực của đoạn thẳng đó.

Bài 49 (trang 77 SGK Toán 7 tập 2): Hai nhà máy được xây dựng bên bờ một con sông tại hai địa điểm A và B (h.44). Hãy tìm trên bờ sông một địa điểm C để xây dựng một trạm bơm đưa nước về cho hai nhà máy sao cho độ dài đường ống dẫn nước là ngắn nhất?

Lời giải:

Gọi đường thẳng xy là bờ sông cần xây trạm bơm.

⇒ Bài toán đưa về: Hai điểm A, B cố định cùng nằm trên nửa mặt phẳng bờ là đường thẳng xy. Tìm vị trí điểm C nằm trên đường xy sao cho CA + CB nhỏ nhất.

Giải bài 49 trang 77 SGK Toán 7 Tập 2 | Giải toán lớp 7

Gọi A’ là điểm đối xứng của A qua đường thẳng xy.

Theo như chứng minh ở bài 48 ta có: CA + CB = CA’ + CB ≥ A’B (A’B cố định).

⇒ CA + CB đạt ngắn nhất bằng A’B.

Dấu “=” xảy ra khi CA’+CB = A’B, tức là A’; B; C thẳng hàng hay C là giao điểm của A’B và xy.

Vậy điểm đặt trạm bơm là giao điểm của đường thẳng xy với đường thẳng A’B, trong đó A’ là điểm đối xứng với A qua xy.

Bài 50 (trang 77 SGK Toán 7 tập 2): Một con đường quốc lộ cách không xa hai điểm dân cư (h.45). Hãy tìm bên đường đó một địa điểm để xây dựng một trạm y tế sao cho trạm y tế này cách đều hai điểm dân cư.

Giải bài 50 trang 77 SGK Toán 7 Tập 2 | Giải toán lớp 7

Hình 45

Lời giải:

Gọi A và B là hai điểm dân cư ; C là điểm đặt trạm y tế ; m là đường quốc lộ

Vì C cách đều AB nên C thuộc đường trung trực của AB

mà C ∈ xy nên C là giao điểm của xy và đường trung trực (d) của AB.

Giải bài 50 trang 77 SGK Toán 7 Tập 2 | Giải toán lớp 7

Gọi 2 điểm dân cư là hai điểm A, B. Để xây dựng trạm y tế ở bên đường cách đều hai điểm dân cư thì trạm y tế đó phải là giao điểm giữa con đường và đường trung trực của AB.

Kiến thức áp dụng

Điểm cách đều hai mút của đoạn thẳng thì nằm trên đường trung trực của đoạn thẳng đó.

Bài 51 (trang 77 SGK Toán 7 tập 2): Cho đường thẳng d và điểm P không nằm trên d. Hình 46 minh họa cho cách dựng đường thẳng đi qua điểm P vuông góc với đường thẳng d bằng thước và compa như sau:

(1) Vẽ đường tròn tâm P với bán kính thích hợp sao cho nó có cắt d tại hai điểm A và B.

(2) Vẽ hai đường tròn với bán kính bằng nhau có tâm tại A và B sao cho chúng cắt nhau. Gọi một giao điểm của chúng là C (C ≠ P)

(3) Vẽ đường thẳng PC.

Em hãy chứng minh đường thẳng PC vuông góc với d.

Đố: Tìm thêm một cách dựng nữa (bằng thước và compa)

Giải bài 51 trang 77 SGK Toán 7 Tập 2 | Giải toán lớp 7

Hình 46

Lời giải:

Giải bài 51 trang 77 SGK Toán 7 Tập 2 | Giải toán lớp 7

a) Ta có: PA = PB (A; B nằm trên cung tròn tâm P) nên P nằm trên đường trung trực của AB.

CA = CB (C nằm trên 2 cung tròn tâm A, B bán kính bằng nhau) nên C nằm trên đường trung trực của AB.

Vậy CP là đường trung trực của AB, suy ra PC ⊥ d.

b) Một cách vẽ khác

– Lấy hai điểm A, B bất kì trên d.

– Vẽ cung tròn tâm A bán kính AP, cung tròn tâm B bán kính BP. Hai cung tròn cắt nhau tại C (C khác P).

– Vẽ đường thẳng PC. Khi đó PC là đường đi qua P và vuông góc với d.

Giải bài 51 trang 77 SGK Toán 7 Tập 2 | Giải toán lớp 7

Chứng minh :

– Theo định lí 2 :

PA = CA ( P,C cùng thuộc cung tròn tâm A bán kính PA)

⇒ A thuộc đường trung trực của PC.

PB = CB (P, C cùng thuộc cung tròn tâm B bán kính PB)

⇒ B thuộc đường trung trực của PC.

⇒ AB là đường trung trực của PC

⇒ PC ⏊ AB hay PC ⏊ d.

Kiến thức áp dụng

Điểm cách đều hai mút của đoạn thẳng thì nằm trên đường trung trực của đoạn thẳng đó.