Cho hình vuông \(ABCD\) và \(M\) thuộc \(BC\). \(AM\) cắt \(DC\) tại \(E\); \(DM\)cắt \(BE\) tại \(F\). Chứng minh rằng: \(CF\perp AE\).
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
ABCD là hình vuông
=>AC là phân giác của \(\widehat{BAD}\) và CA là phân giác của \(\widehat{BCD}\) và BD là phân giác của \(\widehat{ABC}\); DB là phân giác của \(\widehat{ADC}\)
=>\(\widehat{BAC}=\widehat{BCA}=\widehat{DAC}=\widehat{DCA}=\widehat{ABD}=\widehat{DBC}=\widehat{ADB}=\widehat{CDB}=45^0\)
Xét tứ giác EABN có
\(\widehat{EAN}=\widehat{EBN}=45^0\)
nên EABN là tứ giác nội tiếp
EABN là tứ giác nội tiếp
=>\(\widehat{ANE}=\widehat{ABE}=45^0\)
\(\widehat{EAN}+\widehat{ENA}=45^0+45^0=90^0\)
=>NE\(\perp\)AM tại E
Qua A kẻ đường thẳng vuông góc với AM cắt tia BC tại E.
Tam giác AEM vuông tại A có \(AB\perp EM\)
Ta có: \(S_{AEM}=\dfrac{1}{2}AE.AM=\dfrac{1}{2}AB.ME\)
\(\Rightarrow AE.AM=AB.ME\\ \Rightarrow\dfrac{1}{AB}=\dfrac{ME}{AE.AM}\\ \Rightarrow\dfrac{1}{AB^2}=\dfrac{ME^2}{AE^2.AM^2}\left(1\right)\)
Áp dụng đl pytago vào tam giác vuông AEM:
\(AE^2+AM^2=ME^2\)
Thay vào (1) ta có:
\(\dfrac{1}{AB^2}=\dfrac{ME^2}{AE^2.AM^2}=\dfrac{AE^2+AM^2}{AE^2.AM^2}=\dfrac{1}{AE^2}+\dfrac{1}{AM^2}\)
Mà AE = AN nên: \(\dfrac{1}{AB^2}=\dfrac{1}{AM^2}+\dfrac{1}{AN^2}\)
Goi giao diem cua tia AE va DN la G
a.Ta co:\(\widehat{G}=\widehat{AME}\)(cung phu \(\widehat{GEC}\))(1)
\(\widehat{G}+\widehat{ANG}=90^0\)
\(\widehat{AME}+\widehat{AEM}=90^0\)
\(\Rightarrow\widehat{ANG}=\widehat{AEM}\) (2)
Tu (1) va (2) suy ra:\(\Delta AGN=\Delta AME\left(g-g-g\right)\)
Suy ra:\(AN=AE\)(2 canh tuong ung)
b,Ta co:\(\frac{1}{AB^2}=\frac{1}{AM^2}+\frac{1}{AE^2}\)
\(\Rightarrow\frac{1}{AM^2}=\frac{1}{AM^2}+\frac{1}{AN^2}\left(AE=AN\right)\)
Để chứng minh 1) AE = AN, ta sẽ sử dụng định lí hai đường trung bình của tam giác.Theo định lí hai đường trung bình, AM là đường trung bình của tam giác ABC.Vì vậy, ta có AM = 1/2(AB + AC).Đồng thời, ta cũng có AN là đường trung bình của tam giác ADC.Từ đó, ta có AN = 1/2(AD + AC).Do đó, để chứng minh AE = AN, ta cần chứng minh AE = 1/2(AB + AD).Ta biết rằng AE là đường cao của tam giác ABC với cạnh AB.Vì vậy, ta có AE = √(AB^2 - AM^2) (với AM là đường trung bình của tam giác ABC)Tương tự, ta biết rằng AN là đường cao của tam giác ADC với cạnh AD.Vì vậy, ta cũng có AN = √(AD^2 - AM^2) (với AM là đường trung bình của tam giác ADC)
Gọi \(CF,DM\) cắt đường thẳng \(AB\) tại \(G,H.\)
Theo định lí Thalès \(\frac{GH}{GB}=\frac{CD}{CE}=\frac{BA}{CE}=\frac{MA}{ME}=\frac{MH}{MD}\). Suy ra \(GM||BD\)
Do đó \(\Delta GBM~\Delta BAD\). Suy ra \(\Delta GBM\) vuông cân tại \(B\)
Vậy ta có \(\frac{BG}{CM}=\frac{BM}{CM}=\frac{BA}{CE}=\frac{BC}{CE}\). Suy ra \(\Delta GBC~\Delta MCE\)(c.g.c)
Suy ra \(\widehat{BCG}=\widehat{CEM}=90^0-\widehat{ECG}\). Do vậy \(CF\perp AE.\)