Giải bài 59 trang 92 – SGK Toán lớp 8 tập 2
Hình thang \(ABCD \,\,(AB//CD)\) có \(AC\) và \(BD\) cắt nhau tại \(O, \,AD\) và \(BC\) cắt nhau tại \(K.\) Chứng minh rằng \(OK\) đi qua trung điểm của các cạnh \(AB\) và \(CD.\)
Qua \(O\) kẻ đường thẳng song song với \(AB, \,CD\) cắt \(AD, \,BC\) lần lượt tại \(E,\, F.\)
Ta có: \(OE // DC\) (giả thiết)
\(\Rightarrow \dfrac{OE}{DC} = \dfrac{AO}{AC} \,\, (1)\) (hệ quả của định lí Ta - lét)
\(OF // DC\) (giả thiết)
\(\Rightarrow \dfrac{OF}{DC} = \dfrac{BO}{BD} \,\, (2)\) (hệ quả của định lí Ta - lét)
\(AB // DC\) (giả thiết)
\(\Rightarrow \dfrac{OA}{OC} = \dfrac{OB}{OD}\) (hệ quả của định lí Ta - lét)
\(\Rightarrow \dfrac{OA}{OB} = \dfrac{OC}{OD} \)
Áp dụng tính chất dãy tỉ số bằng nhau, ta được:
\(\dfrac{OA}{OB} = \dfrac{OA + OC}{OB + OD} = \dfrac{AC}{BD}\)
\(\Rightarrow \dfrac{OA}{AC} = \dfrac{OB}{BD} \,\,\,(3)\)
Từ \((1),\,(2)\) và \((3)\) ta có:
\(\dfrac{OE}{DC} = \dfrac{OF}{DC} \Rightarrow OE = OF\)
Ta có: \(AB//EF\) (giả thiết) áp dụng hệ quả của định lí Ta-Let ta có:
\(\dfrac{AN}{EO} = \dfrac{KN}{KO}; \,\, \dfrac{BN}{FO} = \dfrac{KM}{KO}\)
\(\Rightarrow \dfrac{AN}{EO} = \dfrac{BN}{FO}\)
\(\Rightarrow AN = BN\)
\(\Rightarrow N\) là trung điểm của \(AB\)
Tương tự ta có: \(EF // DC\) (giả thiết)
Áp dụng hệ quả của định lí Ta-lét ta có:
\(\dfrac{EO}{DM} = \dfrac{KO}{KM}\)
\(\dfrac{FO}{CM} = \dfrac{KO}{KM}\)
\(\Rightarrow \dfrac{EO}{DM} = \dfrac{FO}{CM}\)
\(\Rightarrow DM = CM\)
\(\Rightarrow M\) là trung điểm của \(CD\)
Vậy \(OK\) đi qua trung điểm của các cạnh \(AB\) và \(CD. \)