Sách bài tập Toán 7 Bài 10 (Cánh diều): Tính chất ba đường trung tuyến của tam giác 

Với giải sách bài tập Toán 7 Bài 10. Tính chất ba đường trung tuyến của tam giác sách Cánh diều hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh dễ dàng làm bài tập trong SBT Toán 7 Bài 10.

1 934 lượt xem


Giải sách bài tập Toán 7 Bài 10. Tính chất ba đường trung tuyến của tam giác

Bài 70 trang 89 SBT Toán 7 Tập 2: Cho tam giác ABC cân tại A có hai trung tuyến BM và CN cắt nhau tại G. Chứng minh:

a) BM = CN;

b) Tam giác GBC là tam giác cân;

c) AG vuông góc với BC.

Lời giải

Sách bài tập Toán 7 Bài 10 (Cánh diều): Tính chất ba đường trung tuyến của tam giác  (ảnh 1) 

a) Vì tam giác ABC cân tại A nên AB = AC, ABC^=ACB^.

Vì BM, CN là đường trung tuyến của tam giác ABC nên M, N lần lượt là trung điểm của AC và AB.

Do đó AM = MC, AN = NB.

Mà AB = AC

Suy ra AM = MC = AN = NB.

Xét ABM và ACN có:

AB = AC (chứng minh trên),

BAC^ là góc chung,

AM = AN (chứng minh trên)

Do đó ∆ABM = ∆ACN (c.g.c).

Suy ra BM = CN (hai cạnh tương ứng).

Vậy BM = CN.

b) Do ∆AMB = ∆ANC (câu a) suy ra ABM^=ACN^ (hai góc tương ứng).

Ta có ABC^=ABM^+MBC^, ACB^=ACN^+NCB^.

ABC^=ACB^ và ABM^=ACN^.  

Nên MBC^=NCB^ hay GBC^=GCB^

Suy ra tam giác GBC cân tại G.

Vậy tam giác GBC cân tại G

c) Ta có AB = AC nên A nằm trên đường trung trực của đoạn thẳng BC.

Theo câu b tam giác GBC cân tại G nên GB = GC (hai cạnh bên).

Do đó G nằm trên trung trực của đoạn thẳng BC.

Suy ra AG là đường trung trực của đoạn thẳng BC nên AG vuông góc với BC tại trung điểm của BC.

Vậy AG vuông góc với BC.

Bài 71 trang 89, 90 SBT Toán 7 Tập 2: Cho tam giác ABC có trọng tâm G. Gọi M là trung điểm của BC. Trên tia đối của MG lấy điểm D sao cho MD = MG.

a) Chứng minh CG là trung tuyến của tam giác ACD.

b) Chứng minh BG song song với CD.

c) Gọi I là trung điểm của BD; AI cắt BG tại F. Chứng minh AF = 2FI.

Lời giải

Sách bài tập Toán 7 Bài 10 (Cánh diều): Tính chất ba đường trung tuyến của tam giác  (ảnh 1) 

a) Vì G là trọng tâm tam giác ABC nên GM = 12GA.

Mà MD = MG (giả thiết) nên M là trung điểm của GD và GM = 12GD.

Suy ra GD = GA.

Do đó CG là trung tuyến của tam giác ACD.

Vậy CG là trung tuyến của tam giác ACD.

b) Xét BGM và CDM có:

GM = DM (giả thiết),

GMB^=DMC^ (hai góc đối đỉnh),

MB = MC (vì M là trung điểm của BC)

Nên ∆BGM = ∆CDM (c.g.c).

Suy ra BGM^=CDM^ (hai góc tương ứng).

Mà chúng ở vị trí so le trong nên BG // CD.

Vậy BG // CD.

c) Trong tam giác ABD có AI và BG là hai đường trung tuyến, AI và BG cắt nhau tại F.

Do đó F là trọng tâm của tam giác ABD.

Suy ra FI = 12FA hay AF = 2FI.

Vậy AF = 2FI.

Bài 72 trang 90 SBT Toán 7 Tập 2: Chứng minh: Nếu một tam giác có hai đường trung tuyến bằng nhau thì tam giác đó là tam giác cân.

Lời giải

Sách bài tập Toán 7 Bài 10 (Cánh diều): Tính chất ba đường trung tuyến của tam giác  (ảnh 1) 

Tam giác ABC có hai trung tuyến BM và CN bằng nhau.

Gọi G là giao điểm của BM và CN.

Theo tính chất trọng tâm tam giác có: BG = 23BM và CG = 23CN.

Vì BM = CN nên BG = CG.

Suy ra tam giác BGC cân tại G.

Do đó GBC^=GCB^ (hai góc ở đáy).

Xét MBC và NCB có:

BC là cạnh chung,

MBC^=NCB^ (do GBC^=GCB^),

MB = NC (giả thiết)

Do đó ∆MBC = ∆NCB (c.g.c)

Suy ra MCB^=NBC^ (hai góc tương ứng).

Khi đó tam giác ABC cân tại A.

Vậy nếu một tam giác có hai đường trung tuyến bằng nhau thì tam giác đó là tam giác cân.

Bài 73 trang 90 SBT Toán 7 Tập 2: Cho tam giác ABC đều và có G là trọng tâm.

a) Chứng minh GA = GB = GC.

b) Trên tia AG lấy điểm D sao cho GD = GA. Chứng minh tam giác BGD là tam giác đều.

Lời giải

Sách bài tập Toán 7 Bài 10 (Cánh diều): Tính chất ba đường trung tuyến của tam giác  (ảnh 1) 

a) • Do tam giác ABC đều nên AB = BC = AC.

Gọi M, N lần lượt là trung điểm của BC và AB.

Khi đó AN = NB = 12AB = 12BC = BM = MC.

Xét ABM và CBN có:

AB = BC (giả thiết),

ABC^ là góc chung,

BM = BN (chứng minh trên)

Do đó ABM = CBN (c.c.c).

Suy ra AM = CN (hai cạnh tương ứng).

• Vì G là trọng tâm tam giác ABC

Nên AG = 23AM và CG = 23CN (tính chất trọng tâm của tam giác).

Mà AM = CN.

Suy ra GA = GC.

Chứng minh tương tự ta có GA = GB.

Do đó GA = GB = GC.

Vậy GA = GB = GC.

b) Ta có GA = GB (theo câu a) và GA = GD (giả thiết).

Nên GD = GB (1)

Ta có G là trọng tam giác ABC nên GM = 12GA.

Mà GA = GD nên GM = 12GD.

Do đó GM = MD = 12GD.

Xét GMC và DMB có:

MB = MC (chứng minh câu a),

GMC^=DMB^ (hai góc đối đỉnh),

MG = MD (chứng minh trên).

Do đó GMC = DMB (c.g.c)

Suy ra GC = DB (hai cạnh tương ứng).

Lại có GC = GB (theo câu a)

Nên GB = DB (2)

Từ (1) và (2) suy ra GD = GB = DB.

Do đó tam giác BGD là tam giác đều.

Vậy tam giác BGD là tam giác đều.

Bài 74 trang 90 SBT Toán 7 Tập 2: Cho tam giác ABC có đường trung tuyến BD. Trên tia đối của tia DB lấy điểm E sao cho DE = BD. Gọi M, N lần lượt là trung điểm của BC, CE. Gọi I, K lần lượt là giao điểm của AM, AN với BE. Chứng minh BI = IK = KE.

Lời giải

Sách bài tập Toán 7 Bài 10 (Cánh diều): Tính chất ba đường trung tuyến của tam giác  (ảnh 1) 

Xét tam giác ABC có BD và AM là các đường trung tuyến, BD cắt AM tại I.

Suy ra I là trọng tâm của tam giác ABC.

Nên BI = 23BD (1)

Xét tam giác AEC có ED và AN là các đường trung tuyến, ED cắt AN tại K.

Suy ra K là trọng tâm của tam giác AEC.

Nên EK=23ED (2)

Mặt khác BD = DE, DB + DE = BE

Nên BD = DE = 12BE (3)

Từ (1), (2) và (3) ta có:

BI = EK = 23BD = 23.12BE = 13BE.

Ta lại có: BI + IK + KE = BE.

Suy ra 13BE + IK + 13BE = BE

Suy ra IK = 13BE.

Do đó BI = IK = EK (cùng bằng 13BE).

Vậy BI = IK = EK.

Bài 75 trang 90 SBT Toán 7 Tập 2: Tam giác ABC có đường trung tuyến AM bằng nửa cạnh BC. Chứng minh rằng BAC^=90°.

Lời giải

Sách bài tập Toán 7 Bài 10 (Cánh diều): Tính chất ba đường trung tuyến của tam giác  (ảnh 1) 

Ta có: AM = 12BC, BM = MC nên AM = BM = MC.

Suy ra hai tam giác AMB và AMC cân tại M.

Do đó B^=A^1,C^=A^2

Xét ABC có B^+C^+BAC^=180° (tổng ba góc của một tam giác)

Suy ra A^1+A^2+BAC^=180° hay BAC^+BAC^=180°

Nên 2BAC^=180°

Do đó BAC^=180°2=90°

Vậy BAC^=90°.

Bài 76 trang 90 SBT Toán 7 Tập 2: Cho tam giác nhọn ABC. Trên tia đối của tia AB lấy điểm D sao cho AD = AB. Trên cạnh AC lấy điểm E sao cho AE = 13AC.

a) Chứng minh E là trọng tâm tam giác BCD.

b) Gọi M là trung điểm DC. Chứng minh ba điểm B, M, E thẳng hàng.

Lời giải

Sách bài tập Toán 7 Bài 10 (Cánh diều): Tính chất ba đường trung tuyến của tam giác  (ảnh 1) 

a) Ta có AE = 13AC nên CE = 23AC

Trong tam giác BCD có CA là trung tuyến và CE = 23AC.

Suy ra E là trọng tâm tam giác BCD.

Vậy E là trọng tâm tam giác BCD.

b) Trong tam giác BCD có CA và BM là hai đường trung tuyến nên BM cắt CA tại trọng tâm của tam giác.

Mà E là trọng tâm của tam giác BCD (theo câu a) nên điểm E thuộc đường thẳng BM.

Hay ba điểm B, E, M thẳng hàng.

Vậy ba điểm B, E, M thẳng hàng.

Bài 77 trang 90 SBT Toán 7 Tập 2: Cho tam giác ABC cân tại A có đường trung tuyến AD, G là trọng tâm. Trên tia đối của tia DA lấy điểm E sao cho DE = DG.

a) Chứng minh BG = GC = CE = BE.

b) Chứng minh ∆ABE = ∆ACE.

c) Nếu CG = 12AE thì tam giác ABC là tam giác gì? Vì sao?

Lời giải

Sách bài tập Toán 7 Bài 10 (Cánh diều): Tính chất ba đường trung tuyến của tam giác  (ảnh 1) 

a) Xét tam giác ABC cân tại A nên AB = AC (hai cạnh bên).

Xét ABD và ACD có:

AB = AC (do ABC cân tại A),

DB = DC (do D là trung điểm của BC),

AD là cạnh chung

Do đó ABD = ACD (c.c.c)

Suy ra ADB^=ADC^ (hai góc tương ứng).

ADB^+ADC^=180° (hai góc kề bù)

Nên ADB^=ADC^=180°2=90°

Suy ra AD vuông góc với BC.

Mặt khác D là trung điểm của BC

Do đó AD là đường trưng trực của đoạn thẳng BC.

Suy ra GB = GC (1)

Lại có điểm E nằm trên đường thẳng AD nên E cũng nằm trên đường trung trực của BC.

Do đó EB = EC (2)

Xét BGD và BED có:

BDG^=BDE^=90°,

BG là cạnh chung,

DG = DE (giả thiết)

Do đó ∆BGD = BED (hai cạnh góc vuông)

Suy ra BG = BE (3)

Từ (1), (2) và (3) suy ra BG = GC = CE = BE.

Vậy BG = GC = CE = BE.

b) Xét ABE và ACE có:

AB = AC (do ABC cân tại A),

BE = CE (chứng minh câu a),

AE là cạnh chung

Do đó ∆ABE = ∆ACE (c.c.c).

Vậy ∆ABE = ∆ACE.

c) Ta có GD = ED (giả thiết) nên GD = 12GE

Mà G là trọng tâm của tam giác ABC nên GD = 12AG.

Do đó AG = GE hay G là trung điểm của AE nên GE = 12AE.

Mặt khác CG = 12AE  

Suy ra GE = GC.

Theo câu a ta lại có GC = EC.

Khi đó GC = GE = EC.

+) Tam giác CGE có GC = GE = EB nên tam giác CGE là tam giác đều

Do đó CGE^=60° 

Suy ra:

 CGD^+GCD^=90° (tổng hai góc nhọn trong tam giác vuông CGD bằng 90°)

Suy ra GCD^=90°CGD^=90°60°=30°

CGE^+AGC^=180° (hai góc kề bù)  

Nên AGC^=180oCGE^=180o60o=120o

Mà GA = GC nên tam giác AGC cân tại G, do đó GAC^=GCA^

Lại có GAC^+GCA^+AGC^=180° (tổng ba góc của tam giác AGC).

Do đó GAC^=GCA^=180°AGC^2=180°120°2=30° 

+) Ta có ACB^=ACG^+GCB^ (hai góc kề nhau)

Hay ACB^=30°+30°=60°

Tam giác cân ABC có ACB^=60° nên là tam giác đều.

Vậy tam giác ABC đều.

Bài 78 trang 90 SBT Toán 7 Tập 2: Cho tam giác DEF cân tại D có đường trung tuyến EM. Trên tia đối của tia ME lấy điểm N sao cho MN = ME.

a) Chứng minh DE = FN và tam giác DFN là tam giác cân.

b) Trên tia đối của tia FD lấy điểm A sao cho FA = FD. Chứng minh F là trọng tâm của tam giác NEA.

c) Chứng minh tam giác DNA là tam giác vuông.

d) Kẻ EB vuông góc với NA (B  NA). Chứng minh ba điểm E, F, B thẳng hàng.

Lời giải

Sách bài tập Toán 7 Bài 10 (Cánh diều): Tính chất ba đường trung tuyến của tam giác  (ảnh 1) 

a) Xét DME và FMN có:

DM = FM (vì M là trung điểm của DF),

DME^=FMN^ (hai góc đối đỉnh),

ME = MN (giả thiết)

Do đó ∆DME = ∆FMN (c.g.c)

Suy ra DE = FN (hai cạnh tương ứng).

Vì tam giác DFE cân tại D nên DE = DF.

Do đó DE = DF = FN.

Tam giác DFN có DF = FN nên tam giác DFN cân tại F.

Vậy tam giác DFN cân tại F.

b) Ta có MD = MF = 12DF và FA = FD nên MF = 12FA

Mà AF + FM = AM nên AF + 12AF = AM

Suy ra 32AF = AM hay AF = 23AM.

Trong tam giác NEA có AM là trung tuyến và AF = 23AM nên F là trọng tâm của tam giác NEA.

Vậy F là trọng tâm của tam giác NEA.

c) • Ta có: DF = FN, DF = FA nên AF = FN.

Suy ra tam giác FNA cân tại F.

Do đó FAN^=FNA^ (hai góc ở đáy)

 tam giác DFN cân tại F nên FDN^=FND^ (hai góc ở đáy)

• Xét DNA có ADN^+DNA^+NAD^=180° (tổng ba góc của một tam giác)

Suy ra FND^+DNA^+FNA^=180° 

Hay FND^+FNA^+DNA^=DNA^+DNA^=180°

Suy ra 2DNA^=180°

Do đó DNA^=180°2=90°

Vậy tam giác DNA là tam giác vuông tại N.

d) Xét DMN và FME có:

DM = FM (vì M là trung điểm của DF),

DMN^=FME^ (hai góc đối đỉnh),

EM = MN (giả thiết)

Do đó ∆DMN = ∆FME (c.g.c)

Suy ra MDN^=MFE^ (hai góc tương ứng)

Mà hai góc này ở vị trí so le trong

Nên EF // DN

Lại có DNA^=90° (chứng minh câu c) hay DN  NA.

Suy ra EF  NA (một đường thẳng vuông góc với một trong hai đường thẳng song song thì vuông góc với đường thẳng còn lại).

Mặt khác EB  NA (giả thiết)

Suy ra ba điểm E, F, B cùng nằm trên một đường thẳng.

Vậy ba điểm E, F, B thẳng hàng.

Xem thêm lời giải sách bài tập Toán lớp 7 Cánh diều hay, chi tiết khác: 

Bài 9. Đường trung trực của một đoạn thẳng

Bài 10. Tính chất ba đường trung tuyến của tam giác

Bài 11. Tính chất ba đường phân giác của tam giác

Bài 12. Tính chất ba đường trung trực của tam giác

Bài 13. Tính chất ba đường cao của tam giác

1 934 lượt xem


Xem thêm các chương trình khác: