Cho tam giác $ABC$, các đường trung tuyến $BD$, $CE$. Gọi $M$, $N$ theo thứ tự là trung điểm của $BE$ và $CD$. Gọi $I$, $K$ theo thứ tự là giao điểm của $MN$ với $BD$ và $CE$. Chứng minh $MI=IK=KN$.
Mọi người ạ, mình rất cần sự giúp đỡ của các Bạn để giải quyết câu hỏi này. Cám ơn các Bạn nhiều lắm!
Các câu trả lời
Câu hỏi Toán học Lớp 8
Câu hỏi Lớp 8
Bạn muốn hỏi điều gì?
Để chứng minh $MI=IK=KN$, ta sử dụng định lí Menelaus trong tam giác $BEC$, để tính giá trị của $\frac{MI}{IE}$, $\frac{KI}{IC}$ và $\frac{KN}{EN}$. Ta có $\frac{MI}{IE} = \frac{BD}{BE} \cdot \frac{NM}{ND}$ và $\frac{KI}{IC} = \frac{CE}{BC} \cdot \frac{KN}{NE}$. Do $BD$ và $CE$ là đường trung tuyến nên $BD = \frac{1}{2}BE$ và $CE = \frac{1}{2}BC$. Với $M$ là trung điểm của $BE$ và $N$ là trung điểm của $CD$, ta có $NM = \frac{1}{2}BD = \frac{1}{4}BE$ và $NE = \frac{1}{2}CE = \frac{1}{4}BC$. Do đó, $\frac{MI}{IE} = \frac{\frac{1}{2}BE}{BE} \cdot \frac{\frac{1}{4}BE}{\frac{1}{2}BE} = \frac{1}{2}$ và $\frac{KI}{IC} = \frac{\frac{1}{2}BC}{BC} \cdot \frac{\frac{1}{4}BC}{\frac{1}{2}BC} = \frac{1}{2}$. Từ đó, ta có $MI = IE$ và $KI = IC$, suy ra $MI=IK=KN$.Vậy ta đã chứng minh được rằng $MI=IK=KN$ trong tam giác $ABC$.
Gọi H là hội của BD và CE. Ta có AH//BC và AM//CH. Từ đó, suy ra MN // AH. Do đó, MI = IK = KN = 1/2 AH.
Sử dụng định lí Menelaus trong tam giác ACM ta có: AM/CM * CK/KE * EN/NA = 1. Tương tự, áp dụng định lí Menelaus trong tam giác ANB ta có: AN/BM * BK/KD * DM/NA = 1. Kết hợp hai đẳng thức trên, suy ra MI = IK = KN.
Gọi G là trọng tâm của tam giác ABC. Khi đó, ta có BG = 2GD và CG = 2GE. Từ đây suy ra MN // BC và MI = IK = KN = 1/2 BC.
Vậy ta có $\Delta BIM \cong \Delta KIN$, từ đó suy ra MI = IK = KN.