Bài 3.29 trang 71 sách giáo khoa Toán 8 Kết nối tri thức tập 1

Tìm hình thoi và hình vuông trong Hình 3.55.

Phương pháp:

Quan sát hình 3.55 và dựa vào các dấu hiệu nhận biết hình vuông, hình thoi.

Lời giải:

* Xét Hình 3.55a)

Tứ giác ABCD có AB = CD; AD = BC.

Suy ra tứ giác ABCD là hình bình hành.

* Xét Hình 3.55b)

Tứ giác EFGH có hai đường chéo EG và FH cắt nhau tại trung điểm của mỗi đường.

Suy ra tứ giác EFGH là hình bình hành.

Hình bình hành EFGH có hai đường chéo vuông góc với nhau

Do đó tứ giác EFGH là hình thoi.

* Xét Hình 3.55c) 

Lại có hai đường chéo MP và NQ vuông góc với nhau

Do đó hình chữ nhật MNPQ là hình vuông.

* Xét Hình 3.55d)

Tứ giác RSUT không là hình thoi cũng không là hình vuông do không có các cạnh bằng nhau.

Vậy tứ giác EFGH trong hình 3.55b) là hình thoi và tứ giác MNPQ trong hình 3.55c) là hình vuông.

Bài 3.30 trang 72 sách giáo khoa Toán 8 Kết nối tri thức tập 1

Cho tam giác ABC, D là một điểm nằm giữa B và C. Qua D kẻ các đường thẳng song song với AB, AC, chúng cắt các cạnh AC, AB lần lượt tại E, F.

a) Tứ giác AEDF là hình gì? Vì sao?

b) Nếu tam giác ABC cân tại A thì điểm D ở vị trí nào trên cạnh BC để tứ giác AEDF là hình thoi?

c) Nếu tam giác ABC vuông tại A thì tứ giác AEDF là hình gì?

d) Nếu tam giác ABC vuông cân tại A thì điểm D ở vị trí nào trên cạnh BC để AEDF là hình vuông?

Phương pháp:

Sử dụng các tính chất của hình vuông, hình bình hành, hình chữ nhật và hình thoi.

Lời giải:

a) Tứ giác AEDF có AE // DF; AF // DE (giả thiết).

Suy ra tứ giác AEDF là hình bình hành.

b) Hình bình hành AEDF là hình thoi khi AD là tia phân giác của góc A.

Vậy nếu D là giao điểm của tia phân giác góc A với cạnh BC thì AEDF là hình thoi.

c) Nếu ΔABC vuông tại A thì AEDF là hình chữ nhật (vì hình vuông là hình bình hành có một góc vuông).

d) Nếu ABC vuông tại A và D là giao điểm của tia phân giác của góc A với cạnh BC thì AEDF là hình vuông (vì hình vuông vừa là hình chữ nhật, vừa là hình thoi).

Bài 3.31 trang 72 sách giáo khoa Toán 8 Kết nối tri thức tập 1

Chứng minh rằng các trung điểm của bốn cạnh trong một hình chữ nhật là các đỉnh của một hình thoi.

Phương pháp:

Giả sử ABCD là hình chữ nhật. Gọi E, H, G, F lần lượt là trung điểm của các cạnh AB; AD; DC; CB.

Chứng minh các cạnh bằng nhau suy ra EFGH là hình thoi

Lời giải:

Xét tam giác ABD có E và H lần lượt là trung điểm của AB và AD.

Suy ra EH là đường trung bình của tam giác ABD.

Do đó \(EH = \frac{{E{\rm{D}}}}{2}\)         (1)

Chứng minh tương tự, ta có: \(FG = \frac{{B{\rm{D}}}}{2}{\rm{;EF = }}\frac{{AC}}{2};HG = \frac{{AC}}{2}\)    (2)

Lại có, ABCD là hình chữ nhật nên AC = BD         (3)

Từ (1), (2) và (3) suy ra EF = FG = GH = HE.

Do đó tứ giác ABCD là hình thoi.

Bài 3.32 trang 72 sách giáo khoa Toán 8 Kết nối tri thức tập 1

Chứng minh rằng các trung điểm của bốn cạnh trong một hình thoi là các đỉnh của một hình chữ nhật.

Phương pháp:

Giả sử ABCD là hình thoi. Gọi E, H, G, F lần lượt là trung điểm của các cạnh AB; AD; DC; CB.

Chứng minh các cặp cạnh song song và bằng nhau suy ra EFGH là hình chữ nhật.

Lời giải: 

Giả sử có hình thoi ABCD. Gọi E, F, G, H lần lượt là trung điểm của AB, BC, CD, DA.

Ta cần chứng minh EFGH là hình chữ nhật. Thật vậy:

Do ABCD là hình thoi nên AB = BC = CD = DA.

Do E, H lần lượt là trung điểm của AB, AD nên AH = DH = AE = BE.

Bài 3.33 trang 72 sách giáo khoa Toán 8 Kết nối tri thức tập 1

Cho hình chữ nhật ABCD có chu vi bằng 36 cm. Gọi M là trung điểm của cạnh BC. Biết rằng MA ⊥ MD. Tính độ dài các cạnh của hình chữ nhật ABCD (H.3.56).

Phương pháp:

Kẻ IM, dựa vào tính chất của đường trung tuyến ứng với cạnh huyền, ta có \(AB = MI = \frac{{A{\rm{D}}}}{2}\).

Tính các cạnh của hình chữ nhật dựa vào công thức tính chu vi hình chữ nhật.

Lời giải: 

Gọi I là trung điểm của AD.

Theo tính chất của đường trung tuyến ứng với cạnh huyền, ta có \(MI = \frac{{A{\rm{D}}}}{2}\) mà M là trung điểm của BC nên MI = AB.

Suy ra \(AB = \frac{{A{\rm{D}}}}{2}\) nên AD = 2AB.

Mà \(AB + A{\rm{D}} = \frac{{36}}{2} = 18\) (cm).

Suy ra AB + 2AB = 18

Hay 3AB = 18

Do đó AB = 6 (cm).

Suy ra AD = 2AB = 2 . 6 = 12 (cm).

Vậy độ dài các cạnh của hình chữ nhật ABCD là AB = CD = 6 cm; AD = BC = 12 cm.

Giaibaitap.me