Trong chương trình Hình học lớp 7 KNTT, Trọng tâm của tam giác là một điểm đặc biệt với những tính chất tỉ lệ vô cùng thú vị. Giải bài 9.20 trang 76 yêu cầu chúng ta xác định mối quan hệ về độ dài giữa các đoạn thẳng trên đường trung tuyến khi biết trọng tâm $G$. Việc hiểu rõ các con số $2/3$ hay $2$ trong bài tập này là nền tảng cốt lõi để các em giải quyết các bài toán chứng minh hình học phức tạp hơn.
Cho tam giác ABC với hai đường trung tuyến BN, CP và trọng tâm G. Hãy tìm số thích hợp đặt vào dấu “?” để được các đẳng thức:
BG = ? BN, CG = ? CP;
BG = ? GN, CG = ? GP.
Định lí về trọng tâm tam giác
Để giải bài toán này, các em cần nhớ lại định lí quan trọng nhất về trọng tâm:
Trong một tam giác, trọng tâm cách mỗi đỉnh một khoảng bằng $2/3$ độ dài đường trung tuyến đi qua đỉnh đó.
Các tỉ lệ cần nhớ
Xét đường trung tuyến $BN$ với trọng tâm $G$:
Khoảng cách từ đỉnh đến trọng tâm: $BG = \frac{2}{3} BN$.
Khoảng cách từ trọng tâm đến trung điểm cạnh: $GN = \frac{1}{3} BN$.
Mối quan hệ giữa hai đoạn thẳng trên trung tuyến: $BG = 2 GN$.
Ta có hình minh họa như sau:

Ta có BG = BN, CG =
CP.
GN = BN – BG = BN – BN =
BN.
GP = CP – CG = CP – CP =
CP.
Khi đó BG :GN = BN :
BN = 2;
CG : GP = CP :
CP = 2.
Do đó BG = 2 GN, CG = 2 GP.
Vậy BG = BN, CG =
CP, BG = 2 GN, CG = 2 GP.
Qua bài giải bài 9.20 trang 76 Toán 7 tập 2 Kết nối tri thức, học sinh cần ghi nhớ:
Con số 2/3: Luôn là tỉ lệ từ đỉnh đến trọng tâm.
Tỉ lệ gấp đôi: Trọng tâm chia đường trung tuyến thành 2 phần, phần nối với đỉnh luôn dài gấp đôi phần nối với cạnh.
Sự tương đồng: Các tỉ lệ này là giống nhau cho cả 3 đường trung tuyến trong bất kỳ tam giác nào.
• Xem thêm: