Trong chương trình Hình học lớp 7, việc so sánh độ dài các đoạn thẳng dựa vào quan hệ giữa cạnh và góc đối diện là một dạng toán tư duy rất hay. Giải bài 9.9 trang 65 yêu cầu chúng ta chứng minh một đoạn thẳng nằm "bên trong" tam giác vuông luôn nhỏ hơn cạnh huyền. Bằng cách sử dụng phương pháp so sánh trung gian (bắc cầu), bài toán này sẽ trở nên cực kỳ logic và dễ hiểu.
Cho tam giác ABC vuông tại A. Hai điểm M, N theo thứ tự nằm trên các cạnh AB, AC.
(M, N không phải là đỉnh của tam giác) (H.9.13). Chứng minh rằng MN < BC.
(Gợi ý. So sánh MN với NB, NB với BC).

Kiến thức áp dụng
Tính chất góc ngoài: Góc ngoài của một tam giác bằng tổng hai góc trong không kề với nó, do đó nó luôn lớn hơn mỗi góc trong đó.
Góc tù trong tam giác: Trong một tam giác, nếu có một góc tù thì đó là góc lớn nhất, và cạnh đối diện với nó là cạnh lớn nhất.
Tính chất bắc cầu: Nếu $a < b$ và $b < c$ thì $a < c$.
Ta có $\widehat{NMB}$ là góc ngoài tại đỉnh M của ∆AMN nên
$\widehat{NMB}=\widehat{ANM}+\widehat{NAM}>\widehat{NAM}$.
Vì vậy $\widehat{NMB}$ là góc tù.
∆NMB có $\widehat{NMB}$ là góc tù nên $\widehat{NMB}$ là góc lớn nhất trong ∆NMB.
Vậy cạnh NB là cạnh lớn nhất trong ∆NMB.
Khi đó MN < NB (1).
$\widehat{CNB}$ là góc ngoài tại đỉnh N của ∆ANB nên
$\widehat{CNB}=\widehat{NBA}+\widehat{BAN}>\widehat{BAN}$
Vậy có $\widehat{CNB}$ là góc tù.
Vì $\widehat{CNB}$ là góc tù nên $\widehat{CNB}$ là góc lớn nhất trong ∆CNB.
Vậy cạnh BC là cạnh lớn nhất trong ∆CNB.
Khi đó NB < BC (2).
Từ (1) và (2) ta có MN < NB < BC.
Vậy MN < BC.
Qua bài giải bài 9.9 trang 65 Toán 7 tập 2 Kết nối tri thức, các em cần đúc kết:
Kỹ thuật so sánh trung gian: Đây là phương pháp hữu hiệu khi hai đoạn thẳng cần so sánh không nằm trong cùng một tam giác.
Tận dụng góc vuông: Trong tam giác vuông, các góc ngoài kề với góc nhọn luôn là góc tù. Đây là "chìa khóa" để xác định cạnh lớn nhất trong các tam giác liên quan.
Nhận xét: Một đoạn thẳng có hai đầu mút nằm trên hai cạnh góc vuông của một tam giác vuông luôn nhỏ hơn cạnh huyền của tam giác đó.
• Xem thêm: