Bài 3.12 SGK Toán 8 tập 1 Kết nối tri thức

Đề bài 3.12 - SGK Toán 8 Tập 1 Kết nối tri thức:

Cho M là một điểm nằm trong tam giác đều ABC. Qua M kẻ các đường thẳng song song với BC, CA, AB lần lượt cắt AB, BC, CA tại các điểm P, Q, R.

a) Chứng minh tứ giác APMR là hình thang cân.

b) Chứng minh rằng chu vi tam giác PQR bằng tổng độ dài MA + MB + MC.

c) Hỏi với vị trí nào của M thì tam giác PQR là tam giác đều?

Hướng dẫn giải chi tiết bài 3.12 SGK Toán 8 Tập 1:

Ta có hình minh hoạ như sau:

a) Chứng minh tứ giác APMR là hình thang cân.

Vì ΔABC đều nên có:

Vì PM // BC nên  (hai góc đồng vị)

Tứ giác APMR là hình thang (vì MR // AP) có 

⇒ Tứ giác APMR là hình thang cân.

b) Chứng minh rằng chu vi tam giác PQR bằng tổng độ dài MA + MB + MC.

Vì tứ giác APMR là hình thang cân nên AM = PR (*)

Chứng minh tương tự câu a, ta cũng có các tứ giác BPMQ và MQCR là hình thang cân.

Suy ra BM = PQ và MC = QR (**)

Từ (*) và (**) ⇒ PR + PQ + QR = MA + MB + MC.

Mà PR + PQ + QR chính là chu vi của tam giác PQR.

Vậy chu vi tam giác PQR bằng tổng độ dài MA + MB + MC (đpcm).

c) Với vị trí nào của M thì tam giác PQR là tam giác đều?

Để tam giác PQR là tam giác đều thì:

 PR = PQ = QR ⇒ MA = MB = MC

Khi đó điểm M cách đều ba đỉnh A, B, C của ΔABC.

Vì vậy, M là giao điểm của ba đường trung trực (đồng thời M cũng là giao điểm của ba đường trung tuyến, ba đường cao, đường phân giác).

Vậy khi M là giao điểm của ba đường trung trực thì ΔPQR là tam giác đều.