Sử dụng kiến thức về diện tích tam giác để chứng minh. Vận dụng kiến thức giải Giải bài 3.29 trang 44 sách bài tập toán 8 – Kết nối tri thức với cuộc sống – Bài tập cuối Chương 3. Gọi H là giao của ba đường cao AI, BJ, CK của tam giác nhọn ABC….
Đề bài/câu hỏi:
Gọi H là giao của ba đường cao AI, BJ, CK của tam giác nhọn ABC. Dùng công thức tính diện tích tam giác để chứng minh: \(\frac{{HI}}{{AI}} + \frac{{HJ}}{{BJ}} + \frac{{HK}}{{CK}} = 1\)
Hỏi khi góc A của tam giác ABC là góc tù thì công thức đó thay đổi thế nào?
Hướng dẫn:
Sử dụng kiến thức về diện tích tam giác để chứng minh: Diện tích tam giác bằng nửa tích của đáy và chiều cao tương ứng với đáy đó.
Lời giải:
+ Trường hợp tam giác ABC nhọn:
Diện tích tam giác ABC là: \({S_{ABC}} = \frac{1}{2}IA.BC\)
Diện tích tam giác HBC là: \({S_{HBC}} = \frac{1}{2}HI.BC\)
Do đó, \(\frac{{{S_{HBC}}}}{{{S_{ABC}}}} = \frac{{\frac{1}{2}HI.BC}}{{\frac{1}{2}AI.BC}} = \frac{{HI}}{{AI}}\)
Diện tích tam giác ABC là: \({S_{ABC}} = \frac{1}{2}BJ.AC\)
Diện tích tam giác HAC là: \({S_{HAC}} = \frac{1}{2}HJ.AC\)
Do đó, \(\frac{{{S_{HAC}}}}{{{S_{ABC}}}} = \frac{{\frac{1}{2}HJ.AC}}{{\frac{1}{2}BJ.AC}} = \frac{{HJ}}{{BJ}}\)
Diện tích tam giác ABC là: \({S_{ABC}} = \frac{1}{2}CK.AB\)
Diện tích tam giác HAB là: \({S_{HAB}} = \frac{1}{2}HK.AB\)
Do đó, \(\frac{{{S_{HAB}}}}{{{S_{ABC}}}} = \frac{{\frac{1}{2}HK.AB}}{{\frac{1}{2}CK.AB}} = \frac{{HK}}{{CK}}\)
Vậy \(\frac{{HI}}{{AI}} + \frac{{HJ}}{{BJ}} + \frac{{HK}}{{CK}} = \frac{{{S_{HBC}}}}{{{S_{ABC}}}} + \frac{{{S_{HAC}}}}{{{S_{ABC}}}} + \frac{{{S_{HAB}}}}{{{S_{ABC}}}} = 1\)
Trường hợp góc A tù, H nằm trong góc đối đỉnh với góc BAC, ta có: \({S_{ABC}} = {S_{HBC}} – {S_{HAB}} – {S_{HAC}}\)
Do đó, \(\frac{{HI}}{{AI}} – \frac{{HJ}}{{BJ}} – \frac{{HK}}{{CK}} = 1\)