Giải Vở thực hành Toán 8 Bài 14 (Kết nối tri thức): Hình thoi và hình vuông

Giải VTH Toán 8 Bài 14: Hình thoi và hình vuông - Kết nối tri thức

B – CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM

Chọn phương án đúng trong mỗi câu sau:

Câu 1 trang 60 vở thực hành Toán 8 Tập 1: Điền cụm từ thích hợp vào chỗ trống

a) Trong hình thoi ............................ vuông góc với nhau và là ............................................ các góc của hình thoi.

b) Hình bình hành ....................................... bằng nhau là hình thoi.

c) Hình bình hành có ............. đường chéo .............................. với nhau là hình thoi.

d) Tứ giác có ............. cặp cạnh đối ...................................... và có một đường chéo ..................... của một góc là hình thoi.

Lời giải:

a) Trong hình thoi hai đường chéo vuông góc với nhau và là các đường phân giác của các góc của hình thoi.

b) Hình bình hành có hai cạnh kề bằng nhau là hình thoi.

c) Hình bình hành có hai đường chéo vuông góc với nhau là hình thoi.

d) Tứ giác có hai cặp cạnh đối song song và có một đường chéo là đường phân giác của một góc là hình thoi.

Câu 2 trang 60 vở thực hành Toán 8 Tập 1: Điền cụm từ thích hợp vào chỗ trống

a) Nếu ABCD là một hình vuông thì ta có: AC = ......, AC vuông góc với ......., AC cắt BD tại ............................. mỗi đường, AC là ................................ của góc A, BD là ........................ của góc D.

b) ............................................................. có hai đường chéo vuông góc là hình vuông.

c) Hình chữ nhật có một đường chéo là ....................................................... hình vuông.

d) Hình chữ nhật có ......................................... là hình vuông.

e) Hình thoi ................................ là hình vuông.

f) Hình thoi có ..................................... bằng nhau là hình vuông.

Lời giải:

a) Nếu ABCD là một hình vuông thì ta có: AC = BD, AC vuông góc với BD, AC cắt BD tại trung điểm của mỗi đường, AC là tia phân giác của góc A, BD là tia phân giác của góc D.

b) Hình chữ nhật có hai đường chéo vuông góc là hình vuông.

c) Hình chữ nhật có một đường chéo là đường phân giác của một góc là hình vuông.

d) Hình chữ nhật có hai cạnh kề bằng nhau là hình vuông.

e) Hình thoi có một góc vuông là hình vuông.

f) Hình thoi có hai đường chéo bằng nhau là hình vuông.

C – BÀI TẬP

Bài 1 trang 60 vở thực hành Toán 8 Tập 1: Tìm các hình thoi và hình vuông trong Hình 3.32.

Lời giải:

a) Tứ giác ABCD không là hình thoi hay hình vuông (ABCD là hình bình hành vì hai cặp cạnh đối bằng nhau).

b) Tứ giác EFGH là hình thoi (vì có hai đường chéo vuông góc với nhau và cắt nhau tại trung điểm mỗi đường).

c) Tam giác OMN có $\widehat{OMN}=45°,\widehat{MON}=90°$ nên ∆OMN vuông góc tại O. Tương tự ba tam giác ONP, OPQ, OQR là những tam giác vuông tại O. Do đó tứ giác MNPQ có 4 góc vuông nên là hình chữ nhật. Hình chữ nhật MNPQ có hai đường chéo vuông góc nên là hình vuông.

d) Tứ giác RSUT không là hình thoi hay hình vuông.

Bài 2 trang 61 vở thực hành Toán 8 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?

Lời giải:

(H.3.33). a) Tứ giác AEDF có AE // DF, ED // AF nên AEDF là hình bình hành.

b) Để AEDF là hình thoi cần phải có AD là đường phân giác của góc A. Tam giác ABC cân tại A nên có đường phân giác AD cũng là đường trung tuyến, do đó D là trung điểm của BC.

Ngược lại, nếu D là trung điểm của cạnh BC thì AD cũng là đường phân giác của góc A (do tam giác ABC cân tại A). Khi đó hình bình hành AEDF có AD là đường phân giác của góc A nên nó là hình thoi.

c) Nếu tam giác ABC vuông tại A thì hình bình hành AEDF có một góc vuông nên AEDF là hình chữ nhật.

d) Nếu tam giác ABC vuông cân tại A thì AEDF là hình chữ nhật.

Để AEDF là một hình vuông thì nó còn là một hình thoi nên theo câu b, D phải là trung điểm của BC.

Bài 3 trang 61 vở thực hành Toán 8 Tập 1: Chứng minh rằng các trung điểm của bốn cạnh trong một hình chữ nhật là các đỉnh của hình thoi.

Lời giải:

(H.3.34). Ta có AE = EB, AH = HD ⇒ HE // BD, HE = $\frac{1}{2}$BD.

Tương tự GF // BD, GF = $\frac{1}{2}$BD, EF // AC, EF = $\frac{1}{2}$AC.

Suy ra HE // GF, HE = GF, do đó HEFG là hình bình hành.

Tứ giác ABCD là hình chữ nhật nên AC = BD ⇒ HE = GF = EF = HG ⇒ HEFG là hình thoi.

Bài 4 trang 62 vở thực hành Toán 8 Tập 1: Chứng minh rằng các trung điểm của bốn cạnh trong một hình thoi là các đỉnh của một hình chữ nhật.

Lời giải:

(H.3.35). Trung điểm các cạnh AB, BC, CD, DA của hình thoi ABCD lần lượt là M, N, P, Q. Tương tự bài 3, ta chứng minh được MNPQ là hình bình hành.

Tứ giác ABCD là hình thoi nên AC ⊥ BD. (1)

Ta có MN // AC, MQ // BD. (2)

Từ (1) và (2) suy ra MN ⊥ MQ ⇒ MNPQ là hình bình hành có một góc vuông nên là hình chữ nhật.

Bài 5 trang 62 vở thực hành Toán 8 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.3.36).

Lời giải:

Hai tam giác vuông AMB và DMC có AB = DC, BM = MC nên ∆AMB = ∆DMC (c.g.c) ⇒ $\widehat{AMB}=\widehat{DMC}.$

Do góc $\widehat{AMD}=90°$$\Rightarrow \widehat{AMB}=\widehat{DMC}=\left(180°-90°\right):2=45°.$

Do đó ∆AMB vuông cân tại B, ∆DMC vuông cân tại C.

Suy ra AB = BM = MC = CD.

Ta có AD = BC = 2AB, suy ra chu vi của ABCD bằng

AB + BC + CD + DA = 36

Do đó AB = CD = 36 : 6 = 6 cm, AD = CB = 12 cm.

Bài 6 trang 62 vở thực hành Toán 8 Tập 1: Cho tam giác ABC vuông tại A. Trên cạnh AB lấy điểm K, trên cạnh AC lấy điểm H sao cho BK = CH. Gọi M, N, P, Q lần lượt là trung điểm của các cạnh KH, BH, BC, CK. Chứng minh rằng MNPQ là hình vuông.

Lời giải:

(H.3.37). Vì MK = MH, NB = NH ⇒ MN là đường trung bình trong tam giác HKB.

⇒ MN // KB và MN = $\frac{1}{2}$KB (1)

Chứng minh tương tự, ta có:

PQ // KB và PQ = $\frac{1}{2}$KB (2)

NP // CH và NP = $\frac{1}{2}$CH (3)

Từ (1) và (2), ta có MN // PQ và MN = PQ ⇒ MNPQ là hình bình hành (4)

Ta có BK = CH (giả thiết). (5)

Từ (1), (3) và (5), ta có MN = NP ⇒ MNPQ là hình thoi (6)

Vì ∆ABC vuông tại A (giả thiết) ⇒ BK ⊥ CH, mà NP // CH, MN // KB (chứng minh trên).

⇒ MN ⊥ NP (7).

Từ (6) và (7), ta có MNPQ là hình thoi có một góc vuông nên nó là hình chữ nhật.

Xem thêm Lời giải bài tập Vở thực hành Toán 8 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác: 

Bài 13: Hình chữ nhật

Luyện tập chung trang 63

Bài tập cuối chương 3

Bài 15: Định lí Thalès trong tam giác

Bài 16: Đường trung bình của tam giác