Dựa vào đa giác đều là đa giác có tất cả các cạnh bằng nhau và tất cả các góc bằng nhau. Phân tích và giải Giải bài 8 trang 107 sách bài tập toán 9 – Cánh diều tập 2 – Bài 1. Đa giác đều. Hình đa giác đều trong thực tiễn. Ở Hình 9 biết ABCDEF là lục giác đều, chứng minh rằng lục giác MNPQRS cũng là lục giác đều….
Đề bài/câu hỏi:
Ở Hình 9 biết ABCDEF là lục giác đều, chứng minh rằng lục giác MNPQRS cũng là lục giác đều.
Hướng dẫn:
Dựa vào đa giác đều là đa giác có tất cả các cạnh bằng nhau và tất cả các góc bằng nhau.
Lời giải:
Lục giác ABCDEF là lục giác đều nên AB = BC = CD = DE = EF = FA và
\(\widehat {ABC} = \widehat {BCD} = \widehat {CDE} = \widehat {DEA} = \widehat {EAF} = \widehat {FAB}\).
Ta cũng có tổng 6 góc của lục giác đều ABCDEF bằng tổng các góc của hai tứ giác ABCD và AFED, tức là bằng 2.360° = 720°.
Do đó:
\(\widehat {ABC} = \widehat {BCD} = \widehat {CDE} = \widehat {DEA} = \widehat {EAF} = \widehat {FAB} = \frac{{{{720}^o}}}{6} = {120^o}.\)
Xét ∆AFB cân tại A (do AB = AF) ta có:
\(\widehat {ABF} = \widehat {AFB} = \frac{{{{180}^o} – \widehat {FAB}}}{2} = \frac{{{{180}^o} – {{120}^o}}}{2} = {30^o}\)
Hay \(\widehat {ABS} = \widehat {AFR} = {30^o}\).
Tương tự, đối với ∆ABC cân tại B ta có: \(\widehat {BAC} = \widehat {BCA} = {30^o}\) hay \(\widehat {BAS} = {30^o}\).
Do đó ta có \(\widehat {ABS} = \widehat {BAS} = {30^o}\). Nên ∆ABS cân tại S.
Suy ra \(\widehat {ASB} = {180^o} – 2\widehat {BAS} = {180^o} – {2.30^o} = {120^o}\).
Khi đó, \(\widehat {RSM} = \widehat {ASB} = {120^o}\)(đối đỉnh).
Chứng minh tương tự, ta được:
\(\widehat {RSM} = \widehat {SMN} = \widehat {MNP} = \widehat {NPQ} = \widehat {PQR} = \widehat {QRS} = {120^o}\). (1)
Ta có: \(\widehat {BSA} + \widehat {BSM} = {180^o}\) (kề bù)
Suy ra \(\widehat {BSM} = {180^o} – \widehat {BSA} = {180^o} – {120^o} = {60^o}\).
Ta cũng có: \(\widehat {BMS} = {180^o} – \widehat {BMC} = {180^o} – {120^o} = {60^o}\).
Do đó ∆BSM là tam giác cân, lại có \(\widehat {BSM} = {60^o}\)nên ∆BSM là tam giác đều.
Suy ra SB = SM = BM.
Chứng minh tương tự ta có ∆SAR là tam giác đều nên SA = SR = AR.
Do ∆ABS cân tại S nên SA = SB.
Khi đó, RS = SM.
Chứng minh tương tự, ta được:
RS = SM = MN = NP = PQ = QR. (2)
Từ (1) và (2) suy ra lục giác MNPQRS là lục giác đều.