Cho hình thang cân ABCD (AB // CD, AB < CD). M và N là trung điểm của hai đường chéo BD và AC
a. Chứng minh các tứ giác AMNB và DMNC là những hình thang cân.
b. Chứng minh BM2 = AM2 + MN.AB
Giải chi tiết:
a.
Gọi P là trung điểm của AD.
Theo giả thiết thì N là trung điểm của AC.
Vậy PN là đường trung bình của ∆ADC
=> PN // DC // AB (1).
Tương tự ta có PM là đường trung bình của ∆ABD => PM // AB (2).
Từ (1) và (2) suy ra P, M, N thẳng hàng, MN // AB và CD
Tứ giác ABCD là hình thang cân (gt)
=> AC = BD => = => AN = BM.
Xét tứ giác AMNB có MN // AB và AN = BM.
Vậy tứ giác AMNB là hình thang cân.
Xét ∆ADC và ∆BCD có:
CD chung, AC = BD, AD = BC
=> ∆ADC = ∆BCD (c.c.c) => = .
MNCD có MN // CD và = thì tứ giác MNCD là hình thang cân.
b.
* Kẻ MH ⊥ AB, NK ⊥ AB
Xét ∆HAM và ∆KBN có = = 900, = , MA = NB (tính chất hình thang cân)
Vậy ∆HAM = ∆KBN => AH = KB
=> HB - HA = HB - KB = HK = MN (MNHK là hình chữ nhật)
* Áp dụng định lý Pytago vào các tam giác vuông HAM và HBM có:
BM2 = BH2 + HM2 = BH2 + AM2 – AH2 = AM2 + (BH2 – AH2)
= AM2 + (BH – AH)(BH + AH) = AM2 + MN.AB