Bài tập 43 trang 104 sách bài tập (SBT) toán lớp 8 tập 1 cánh diều:Cho hình bình hành ABCD có BC =...
Câu hỏi:
Bài tập 43 trang 104 sách bài tập (SBT) toán lớp 8 tập 1 cánh diều:
Cho hình bình hành ABCD có BC = 2AB. Gọi M, N lần lượt là trung điểm của BC, AD.
a) Chứng minh tứ giác MBND là hình bình hành.
b) Gọi P là giao điểm của AM và BN, Q là giao điểm của CN và DM. Chứng minh tử giác PMQN là hình chữ nhật.
c*) Tìm điều kiện của hình bình hành ABCD để tứ giác PMQN là hình vuông.
d) Tính diện tích của tứ giác PMQN, biết AB = 2 cm, $\widehat{MAD}$ = 30.
Câu trả lời:
Người trả lời: GV. Đỗ Đăng Giang
Phương pháp giải:
a) Ta có BC // AD và BC = 2AB. Vì M, N lần lượt là trung điểm của BC, AD nên ta có MB = MC = $\frac{1}{2}$BC và NA = ND = $\frac{1}{2}$AD. Từ đó suy ra MB = MC = NA = ND. Do đó tứ giác MBND là hình bình hành.
b) Tương tự, ta chứng minh được MANC là hình bình hành. Vì MBND và MANC là hình bình hành nên PN // MQ, PM // NQ. Tứ giác PMQN là hình bình hành và có $\widehat{MNP}$ = 90° nên PMQN là hình chữ nhật.
c*) Để PMQN là hình vuông, ta cần có PM = PN. Ta đã chứng minh được ABMN là hình thoi và AM = BN. Vì vậy, do AM = BN và ABMN là hình thoi, ta suy ra ABCD là hình chữ nhật với BC = 2AB.
d) Tính diện tích của tứ giác PMQN: Ta có BM = 2 cm và $\widehat{MAD}$ = 30°. Do ABMN là hình thoi, suy ra $\widehat{BAN}$ = 60° và tam giác ABN là tam giác đều với BN = AN = AB = 2 cm. Từ đó, suy ra BP = NP = 1 cm. Tại tam giác BMP vuông tại P, ta tính được MP = $\sqrt{3}$ cm. Do đó diện tích của tứ giác PMQN là $\sqrt{3}$ cm².
Vậy câu trả lời đầy đủ và chi tiết là:
a) Tứ giác MBND là hình bình hành.
b) Tứ giác PMQN là hình chữ nhật.
c*) Điều kiện của hình bình hành ABCD để tứ giác PMQN là hình vuông là hình chữ nhật ABCD với BC = 2AB.
d) Diện tích của tứ giác PMQN là $\sqrt{3}$ cm².
a) Ta có BC // AD và BC = 2AB. Vì M, N lần lượt là trung điểm của BC, AD nên ta có MB = MC = $\frac{1}{2}$BC và NA = ND = $\frac{1}{2}$AD. Từ đó suy ra MB = MC = NA = ND. Do đó tứ giác MBND là hình bình hành.
b) Tương tự, ta chứng minh được MANC là hình bình hành. Vì MBND và MANC là hình bình hành nên PN // MQ, PM // NQ. Tứ giác PMQN là hình bình hành và có $\widehat{MNP}$ = 90° nên PMQN là hình chữ nhật.
c*) Để PMQN là hình vuông, ta cần có PM = PN. Ta đã chứng minh được ABMN là hình thoi và AM = BN. Vì vậy, do AM = BN và ABMN là hình thoi, ta suy ra ABCD là hình chữ nhật với BC = 2AB.
d) Tính diện tích của tứ giác PMQN: Ta có BM = 2 cm và $\widehat{MAD}$ = 30°. Do ABMN là hình thoi, suy ra $\widehat{BAN}$ = 60° và tam giác ABN là tam giác đều với BN = AN = AB = 2 cm. Từ đó, suy ra BP = NP = 1 cm. Tại tam giác BMP vuông tại P, ta tính được MP = $\sqrt{3}$ cm. Do đó diện tích của tứ giác PMQN là $\sqrt{3}$ cm².
Vậy câu trả lời đầy đủ và chi tiết là:
a) Tứ giác MBND là hình bình hành.
b) Tứ giác PMQN là hình chữ nhật.
c*) Điều kiện của hình bình hành ABCD để tứ giác PMQN là hình vuông là hình chữ nhật ABCD với BC = 2AB.
d) Diện tích của tứ giác PMQN là $\sqrt{3}$ cm².
Câu hỏi liên quan:
- Bài tập 37 trang 103 sách bài tập (SBT) toán lớp 8 tập 1 cánh diều:Cho hình bình hành ABCD có...
- Bài tập 38 trang 103 sách bài tập (SBT) toán lớp 8 tập 1 cánh diều:Cho hình vuông ABCD có độ dài...
- Bài tập 39 trang 103 sách bài tập (SBT) toán lớp 8 tập 1 cánh diều:Cho tứ giác ABCD có E, F, G, H...
- Bài tập 40 trang 103 sách bài tập (SBT) toán lớp 8 tập 1 cánh diều:Một công ty dự định làm một...
- Bài tập 41 trang 104 sách bài tập (SBT) toán lớp 8 tập 1 cánh diều:Cho tam giác ABC vuông tại A có...
- Bài tập 42 trang 104 sách bài tập (SBT) toán lớp 8 tập 1 cánh diều:Cho hình thang cân ABCD có AB //...
- Bài tập 44 trang 104 sách bài tập (SBT) toán lớp 8 tập 1 cánh diều:Cho hình vuông ABCD. Lấy điểm M...
{
"content1": "a) Để chứng minh tứ giác MBND là hình bình hành, ta cần chứng minh MB = ND và $\widehat{MBD}$ = $\widehat{NDM}$. Vì M là trung điểm của BC, N là trung điểm của AD nên ta có MB = $\frac{1}{2}$ BC = $\frac{1}{2}$ 2AB = AB và ND = $\frac{1}{2}$ AD = $\frac{1}{2}$ 2AB = AB. Đồng thời, ta có $\widehat{MBD}$ = $\widehat{BAD}$ = $\widehat{NDM}$ = $\widehat{ABD}$ nên tứ giác MBND là hình bình hành.",
"content2": "b) Để chứng minh tứ giác PMQN là hình chữ nhật, ta cần chứng minh PM = QN và $\widehat{PMQ}$ = $\widehat{QMN}$. Từ a), ta đã biết tứ giác MBND là hình bình hành nên góc $\widehat{BMN}$ = 180 - $\widehat{MNB}$ = $\widehat{MDA}$. Vì P, M, A cùng nằm trên đường thẳng AM nên $\widehat{PMA}$ = $\widehat{BMN}$. Tương tự, ta có $\widehat{QNC}$ = $\widehat{NDAR}$. Do đó, PM = QN và $\widehat{PMQ}$ = $\widehat{BAD}$ = $\widehat{MDA}$ = $\widehat{QMN}$ nên tứ giác PMQN là hình chữ nhật.",
"content3": "c) Để tứ giác PMQN là hình vuông, ta cần thỏa mãn 2 điều kiện là PM = QN và góc $\widehat{PMQ}$ = 90 độ. Từ b), ta đã có PM = QN. Để $\widehat{PMQ}$ = 90 độ, ta cần chứng minh góc $\widehat{PMA}$ = 90 độ. Vì $\widehat{PMA}$ = $\widehat{BMN}$ = $\widehat{MDA}$ = 90 độ khi và chỉ khi tứ giác MBND là hình vuông nên điều kiện cần và đủ để tứ giác PMQN là hình vuông là hình bình hành ABCD là hình vuông.",
"content4": "d) Tính diện tích của tứ giác PMQN, ta sử dụng công thức diện tích của hình chữ nhật là S = a.b. Với PM = QN = AB = 2 cm và MN = $\frac{1}{2}$AD = $\frac{1}{2}$2AB = AB = 2 cm. Do đó, diện tích của tứ giác PMQN là S = PM.MN = 2 . 2 = 4 cm^2.",
"content5": "Tổng hợp lại, từ a) đến d), ta đã chứng minh được tứ giác MBND là hình bình hành, tứ giác PMQN là hình chữ nhật, điều kiện để tứ giác PMQN là hình vuông và tính diện tích của tứ giác PMQN là 4 cm^2 khi điều kiện hình bình hành ABCD là hình vuông."
}