Giải SGK Toán 8 CTST Bài tập cuối chương 3 có đáp án

Đáp án đúng là: D

Hình ảnh khung diều hình thoi được mô phỏng bởi hình thoi ABCD có các kích thước như hình vẽ trên.

Do ABCD là hình thoi nên hai đường chéo AC và BD vuông góc với nhau tại trung điểm của mỗi đường.

Suy ra $OB=\frac{1}{2}BD=\frac{1}{2}.60=30\ (cm)$ và $OA=\frac{1}{2}AC=\frac{1}{2}.80=40\ (cm)$.

Áp dụng định lí Pythagore vào DOAB vuông tại O, ta có:

AB$^{2}$ = OA$^{2}$ + OB$^{2}$ = 40$^{2}$ + 30$^{2}$ = 1 600 + 900 = 2 500 = 50$^{2}$

Suy ra AB = 50 cm.

Do vậy cạnh của hình thoi có độ dài 50 cm.

Khi đó tổng độ dài 4 đoạn tre dùng làm cạnh của cái diều hình thoi là:

4.50 = 200 cm = 2 m.

Đáp án đúng là: A

Do ABCD là hình thang cân (AB // CD) nên $\widehat{A}+\widehat{D}=180^{\circ}$

Suy ra $\widehat{D}=180^{\circ}-\widehat{A}=180^{\circ}-65^{\circ}=115^{\circ}$.

Mặt khác, ABCD là hình thang cân (AB // CD) nên $\widehat{C}=\widehat{D}=115^{\circ}$.

Đáp án đúng là: C

Theo tính chất hình bình hành: Hình bình hành có hai đường chéo cắt nhau tại trung điểm của mỗi đường.

Do đó đây là tính chất đã có sẵn của hình bình hành, nên khẳng định C là sai.

Đáp án đúng là: A

Áp dụng định lí Pythagore vào DABC vuông tại A ta có:

BC$^{2}$ = AB$^{2}$ + AC$^{2}$ = 8$^{2}$ + 15$^{2}$ = 64 + 225 = 289 = 17$^{2}$.

Suy ra BC = 17 cm.

Xét tam giác ABC vuông tại A có đường trung tuyến AM ứng với cạnh huyền BC nên bằng nửa cạnh huyền BC.

Do đó $AM=\frac{1}{2}BC=\frac{1}{2}.17=8{,}5\ (cm)$.

Đáp án đúng là: A

Do ABCD là hình thoi nên hai đường chéo AC và BD vuông góc với nhau tại trung điểm của mỗi đường.

Suy ra $OD=\frac{1}{2}BD$ và $OA=\frac{1}{2}AC=\frac{1}{2}.10=5\ (cm)$.

Áp dụng định lí Pythagore vào DOAD vuông tại O, ta có:

AD$^{2}$ = OA$^{2}$ + OD$^{2}$

Suy ra $OD=\sqrt{A{D}^{2}-O{A}^{2}}=\sqrt{{13}^{2}-{5}^{2}}=12\ (cm)$.

Do đó BD = 2OD = 2.12 = 24 (cm).

Đáp án đúng là: C

Theo tính chất của hình chữ nhật: Hình chữ nhật có hai đường chéo bằng nhau và có bốn góc vuông. Do đó đây là các tính chất đã có sẵn của hình chữ nhật nên A và D là khẳng định sai.

Theo tính chất của hình thoi: Hình thoi có hai đường chéo vuông góc với nhau. Do đó đây là tính chất đã có sẵn của hình thoi nên B là khẳng định sai.

Hình thoi có một góc vuông là hình vuông. Đây là khẳng định đúng.

Đáp án đúng là: A

Xét tứ giác ABCD có $\widehat{A}+\widehat{B}+\widehat{C}+\widehat{D}=360^{\circ}$ (tổng các góc của một tứ giác).

Suy ra $\widehat{C}=360^{\circ}-(\widehat{A}+\widehat{B}+\widehat{D})$

Do đó $\widehat{C}=360^{\circ}-(60^{\circ}+110^{\circ}+70^{\circ})=120^{\circ}$.

a) • Ta có: AE = EF = FC nên $AE=EF=FC=\frac{1}{3}AC$ (1)

Gọi O là giao điểm hai đường chéo AC và BD của hình bình hành.

Khi đó O là trung điểm của AC và BD.

Suy ra $AO=CO=\frac{1}{2}AC$ (2)

Từ (1) và (2) suy ra $\frac{CF}{CO}=\frac{\frac{1}{3}AC}{\frac{1}{2}AC}=\frac{2}{3}$ hay $CF=\frac{2}{3}CO$.

• Xét DBCD có CO là trung tuyến của tam giác và $CF=\frac{2}{3}CO$ nên F là trọng tâm của DBCD.

Do đó BF hay BM cũng là đường trung tuyến của DBCD.

Suy ra M là trung điểm của CD.

• Chứng minh tương tự đối với DABD ta có E là trọng tâm của tam giác.

Do đó DE hay DN cũng là đường trung tuyến của DABD.

b) • Do M là trung điểm của CD (câu a) nên $MC=MD=\frac{1}{2}CD$.

N là trung điểm của AB (câu a) nên $NB=NA=\frac{1}{2}AB$.

Mà AB = CD và AB // CD (do ABCD là hình bình hành)

Suy ra NB = MD và NB // MD.

Xét tứ giác BMDN có NB = MD và NB // MD

Do đó BMDN là hình bình hành.

Suy ra BM // DN và BM = DN.

• Ta có E là trọng tâm của DABD nên$EN=\frac{1}{3}DN$.

F là trọng tâm của DBCD nên $FM=\frac{1}{3}BM$.

Mà DN = BM (chứng minh trên) nên EN = FM.

• Xét tứ giác EMFN có EN = FM và EN // FM (do BM // DN)

Suy ra EMFN là hình bình hành.

a)

• Do DABC cân tại A nên $\widehat{ABC}=\widehat{ACB}$ và AB = AC.

Vì AB = AC nên A nằm trên đường trung trực của BC.

Vì H là trung điểm của BC nên H nằm trên đường trung trực của BC.

Do đó AH là đường trung trực của BC nên AH ⊥ BC.

• Xét DAHB vuông tại H có HD là đường trung tuyến ứng với cạnh huyền AB nên bằng nửa cạnh huyền AB.

Do đó $HD=DB=DA=\frac{1}{2}AB$.

• Tam giác DBH có DB = DH nên là tam giác cân tại D

Suy ra $\widehat{DBH}=\widehat{DHB}$ hay $\widehat{ABC}=\widehat{DHB}$.

Lại có $\widehat{ABC}=\widehat{ACB}$ (chứng minh trên) nên $\widehat{DHB}=\widehat{ACB}$

Mà hai góc này ở vị trí đồng vị nên DH // AC.

• Xét tứ giác ADHC có DH // AC nên là hình thang.

b) Do E là điểm đối xứng với H qua D nên D là trung điểm của HE.

Xét tứ giác AHBE có hai đường chéo AB và HE cắt nhau tại trung điểm D của mỗi đường.

Suy ra AHBE là hình bình hành.

Lại có $\widehat{AHB}=90^{\circ}$ (do AH ⊥ BC) nên hình bình hành AHBE là hình chữ nhật.

c) • Do AHBE là hình chữ nhật nên AH // BE hay MH // NE

Suy ra $\widehat{MHD}=\widehat{NED}$ (so le trong).

• Xét DMHD và DNED có:

$\widehat{MHD}=\widehat{NED}$ (chứng minh trên);

DH = DE (do E là điểm đối xứng với H qua D);

$\widehat{HDM}=\widehat{EDN}$ (đối đỉnh).

Do đó DMHD = DNED (g.c.g)

Suy ra DM = DN (hai cạnh tương ứng).

Hay D là trung điểm của NM.

• Xét tứ giác AMBN có hai đường chéo AB và NM cắt nhau tại trung điểm D của mỗi đường

Suy ra AMBN là hình bình hành.

a) • Xét ABC vuông tại A có AE là đường trung tuyến ứng với cạnh huyền BC nên bằng nửa cạnh huyền BC

Suy ra $AE=EB=EC=\frac{1}{2}BC$.

• Vì EA = EC nên E nằm trên đường trung trực của AC.

Vì N là trung điểm của AC nên N nằm trên đường trung trực của AC.

Suy ra EN là đường trung trực của đoạn thẳng AC nên EN ⊥ AC.

Ta có: BA ⊥ AC và EN ⊥ AC nên BA // EN.

• Tứ giác ANEB có BA // EN nên là hình thang

Lại có $\widehat{BAN}=90^{\circ}$ nên hình thang ANEB là hình thang vuông.

b) Vì EA = EB nên E nằm trên đường trung trực của AB.

Vì M là trung điểm của AB nên M nằm trên đường trung trực của AB.

Suy ra EM là đường trung trực của AB nên EM ⊥ AB, hay $\widehat{AME}=90^{\circ}$.

Xét tứ giác ANEM có $\widehat{MAN}=90^{\circ},\widehat{ANE}=90^{\circ},\widehat{AME}=90^{\circ}$

Suy ra ANEM là hình chữ nhật.

c) • Xét tứ giác BMFN có FM // BN và MB // NF (do AB // EN)

Suy ra BMFN là hình bình hành.

Do đó MB = NF.

Lại có AM = MB (do M là trung điểm AB) và AM = EN (do ANEM là hình chữ nhật)

Do đó EN = NF hay N là trung điểm của EF.

• Xét tứ giác AFCE có hai đường chéo AC và EF cắt nhau tại trung điểm của mỗi đường.

Suy ra AFCE là hình bình hành.

Lại có EF ⊥ AC nên AFCE là hình thoi.

d) • Do AFCE là hình thoi (câu c) nên AF // CE và AF = CE.

Chứng minh tương tự câu c, ta cũng có ADBE là hình thoi

Suy ra AD // BE và AD = BE.

• Ta có AF // BC (do AF // CE) và AD // BC (do AD // BE), theo tiên đề Euclid ta có AD và AF trùng nhau hay ba điểm F, A, D thẳng hàng (1)

• Ta có AF = CE và AD = BE

Mà CE = BE (do E là trung điểm của BC)

Suy ra AF = AD (2)

• Từ (1) và (2) ta có A là trung điểm của DF.

a)

• Do ABCD là hình bình hành nên AB = CD và AB // CD.

Vì E là trung điểm của AB nên $EA=EB=\frac{1}{2}AB$.

F là trung điểm của CD nên $FC=FD=\frac{1}{2}CD$.

Mà AB = CD (chứng minh trên).

Do đó EA = EB = FC = FD.

• Xét tứ giác AECF có EA = FC và EA // FC (do AB // CD)

Suy ra AECF là hình bình hành.

b) Xét tứ giác AEFD có AE = DF (chứng minh ở câu a) và AE // DF (do AB // CD)

suy ra AEFD là hình bình hành.

Mặt khác AB = 2AD nên $AD=AE=\frac{1}{2}AB$

Khi đó hình bình hành AEFD là hình thoi.

c) Do AEFD là hình thoi (câu c) nên ta có:

• AF ⊥ DE suy ra $\widehat{EIF}=90^{\circ}$;

• ED là đường phân giác của góc AEF nên $\widehat{DEF}=\frac{1}{2}\widehat{AEF}$.

Chứng minh tương tự câu c ta cũng có tứ giác BEFC là hình thoi

Suy ra:

• BF ⊥ CE suy ra $\widehat{EKF}=90^{\circ}$;

• EC là đường phân giác của góc BEF nên $\widehat{CEF}=\frac{1}{2}\widehat{BEF}$.

Ta có: $\widehat{IEK}=\widehat{DEF}+\widehat{CEF}=\frac{1}{2}\widehat{AEF}+\frac{1}{2}\widehat{BEF}=\frac{1}{2}(\widehat{AEF}+\widehat{BEF})$

Mà $\widehat{AEF}+\widehat{BEF}=180^{\circ}$ (hai góc kể bù)

Suy ra $\widehat{IEK}=\widehat{DEF}+\widehat{CEF}=\frac{1}{2}.180^{\circ}=90^{\circ}$.

• Xét tứ giác EIFK có $\widehat{EIF}=90^{\circ};\widehat{EKF}=90^{\circ};\widehat{IEK}=90^{\circ}$ nên là hình chữ nhật.

d) Theo câu c, tứ giác EIFK là hình chữ nhật

Do đó để tứ giác EIFK là hình vuông thì IE = IF (1)

Xét hình thoi AEFD có hai đường chéo AF, DE cắt nhau tại trung điểm của mỗi đường nên I là trung điểm của AF và DE.

Suy ra IA = IF và ID = IE (2)

Từ (1) và (2) suy ra IA = ID

Tam giác IAD có IA = ID nên là tam giác cân tại I

Lại có $\widehat{AID}=90^{\circ}$ (do AF ⊥ DE) nên DIAD vuông cân tại I

Suy ra $\widehat{IAD}=45^{\circ}$.

Mặt khác AEFD là hình thoi (câu c) nên ta có AF là đường phân giác của góc EAD

Suy ra $\widehat{EAD}=2\widehat{IAD}=2.45^{\circ}=90^{\circ}$, hay $\widehat{BAD}=90^{\circ}$.

Vậy để tứ giác EIFK là hình vuông thì hình bình hành ABCD cần thêm điều kiện $\widehat{BAD}=90^{\circ}$ hay ABCD là hình chữ nhật.

a)

• Do ABCD là hình bình hành nên AB // CD và AD // BC.

Ta có AB ⊥ CE và MN ⊥ CE nên AB // MN

Mà AB // CD nên MN // CD.

Xét tứ giác MNCD có MN // CD và MD // CN (do AD // BC)

Suy ra MNCD là hình bình hành.

• Ta có M là trung điểm của AD nên $MA=MD=\frac{1}{2}AD$ hay AD = 2MD

Mà AD = 2AB nên AB = MD

Lại có AB = CD (do ABCD là hình bình hành)

Do đó MD = CD.

• Hình bình hành MNCD có MD = CD nên MNCD là hình thoi.

b) • Do MNCD là hình thoi nên $MD=CD=NC=MN=\frac{1}{2}AD=\frac{1}{2}BC$ (do AD = BD).

Do $NC=\frac{1}{2}BC$ nên N là trung điểm của BC.

• Xét DEBC vuông tại E có EN là đường trung tuyến ứng với cạnh huyền BC nên bằng nửa cạnh huyền BC

Suy ra $EN=NB=NC=\frac{1}{2}BC$.

• Do NE = NC nên N nằm trên đường trung trực của đoạn thẳng EC

Hay đường trung trực của EC đi qua N và vuông góc với EC.

Lai có NF ⊥ EC nên NF là đường trung trực của đoạn thẳng BC.

Suy ra F là trung điểm của EC hay FE = FC.

• Xét DEMF và DCMF có:

$\widehat{MFE}=\widehat{MFC}=90^{\circ}$;

MF là cạnh chung;

FE = FC (chứng minh trên).

Do đó DEMF = DCMF (hai cạnh góc vuông).

Suy ra ME = MC (hai cạnh tương ứng)

Tam giác EMC có ME = MC nên là tam giác cân tại M.

c) • Vì AB // MN (chứng minh ở câu a) nên $\widehat{AEM}=\widehat{EMF}$ (so le trong)

Ta có DEMF = DCMF (chứng minh ở câu b) nên $\widehat{EMF}=\widehat{CMF}$

Do đó $\widehat{AEM}=\widehat{CMF}(=\widehat{EMF})$.

• Do MNCD là hình thoi nên MC là đường phân giác của góc DMN

Suy ra $\widehat{CMF}=\frac{1}{2}\widehat{DMN}$, nên $\widehat{AEM}=\widehat{CMF}=\frac{1}{2}\widehat{DMN}$ (1)

• Do DMNC là hình thoi nên $\widehat{DMN}=\widehat{DCN}$ (hai góc đối bằng nhau)

Do ABCD là hình bình hành nên $\widehat{BAD}=\widehat{DCB}$ (hai góc đối bằng nhau)

Do đó $\widehat{DMN}=\widehat{BAD}(=\widehat{DCN})$ (2)

Từ (1) và (2) ta có $\widehat{AEM}=\frac{1}{2}\widehat{BAD}$ hay $\widehat{BAD}=2\widehat{AEM}$.