Cho tam giác ABC vuông tại đỉnh A (H.9.15). Gọi N, P lần lượt là trung điểm của các cạnh AB và AC.
a) Vẽ hai đường trung trực a, b của các cạnh AB, AC, cắt nhau tại M.
b) Hãy giải thích vì sao MN, MP là các đường trung bình của tam giác ABC.
c) Hãy giải thích vì sao M là trung điểm của BC, từ đó suy ra đường tròn ngoại tiếp của tam giác ABC có tâm M và bán kính \(MB = MC = \frac{{BC}}{2}\).
a) Vẽ đường thẳng a vuông góc với AB tại N thì a là đường trung trực của cạnh AB.
Vẽ đường thẳng b vuông góc với AC tại P thì b là đường trung trực của cạnh AC.
b) + Chứng minh a//AC, b//AB.
+ Sử dụng tính chất: Trong một tam giác, nếu một đường thẳng đi qua trung điểm một cạnh và song song với cạnh thứ hai thì đi qua trung điểm cạnh thứ ba chứng minh được MN, MP là các đường trung bình của tam giác ABC.
c) Chứng minh tứ giác ANMP là hình chữ nhật, suy ra \(\widehat {NMP} = {90^o}\).
Chứng minh được \(\widehat {BMN} = {180^o}\) nên 3 điểm M, B, C thẳng hàng. Mà \(MB = MC = AM\), M là trung điểm của BC. Từ đó suy ra đường tròn ngoại tiếp của tam giác ABC có tâm M và bán kính \(MB = MC = \frac{{BC}}{2}\).
a) Vẽ đường thẳng a vuông góc với AB tại N thì a là đường trung trực của cạnh AB.
Vẽ đường thẳng b vuông góc với AC tại P thì b là đường trung trực của cạnh AC.
b) Vì tam giác ABC vuông tại A nên \(AB \bot AC\), vì a là trung trực của AB nên \(a \bot AB\), suy ra: a//AC.
Vì b là đường trung trực của AC nên \(b \bot AC\), mà \(AB \bot AC\)(cmt) nên b//AB.
Xét tam giác ABC có:
+ Vì a//AC, mà N là trung điểm của AB nên đường thẳng a đi qua trung điểm của BC. Do đó, MN là đường trung bình của tam giác ABC.
+ Vì b//AB, mà P là trung điểm của AC nên đường thẳng b đi qua trung điểm của BC. Do đó, MP là đường trung bình của tam giác ABC.
c) Tứ giác ANMP có: \(\widehat {NAP} = \widehat {MPA} = \widehat {MNA} = {90^o}\) nên tứ ANMP là hình chữ nhật. Do đó, \(\widehat {NMP} = {90^o}\).
Vì M thuộc đường trung trực của AB nên \(BM = MA\). Suy ra, tam giác BAM cân tại M. Do đó, MN là đường trung trực đồng thời là đường phân giác của tam giác. Do đó, \(\widehat {BMN} = \widehat {NMA}\).
Vì M thuộc đường trung trực của AC nên \(MA = MC\). Suy ra, tam giác CAM cân tại M. Do đó, MP là đường trung trực đồng thời là đường phân giác của tam giác. Do đó, \(\widehat {CMP} = \widehat {PMA}\).
Ta có: \(\widehat {BMC} = \widehat {BMN} + \widehat {NMA} + \widehat {AMP} + \widehat {PMC} = 2\left( {\widehat {NMA} + \widehat {AMP}} \right) = 2.\widehat {NMP} = {180^o}\)
Do đó, ba điểm M, B, C thẳng hàng. Suy ra, \(MA = MB = MC = \frac{{BC}}{2}\).
Suy ra, đường tròn ngoại tiếp của tam giác ABC có tâm M và bán kính \(MB = MC = \frac{{BC}}{2}\).
Các bài tập cùng chuyên đề
Cho đường tròn (O) ngoại tiếp tam giác ABC. Tính bán kính của (O), biết rằng tam giác ABC vuông cân tại A và có cạnh bên bằng \(2\sqrt 2 cm\).
Cho tam giác vuông cân ABC có AB = AC = 4 cm. Bán kính R của đường tròn ngoại tiếp tam giác có độ dài là
A. 2\(\sqrt 2 \) cm.
B. \(\sqrt 2 \) cm.
C. 4\(\sqrt 2 \) cm.
D. 8\(\sqrt 2 \) cm.
Cho tam giác ABC vuông tại A. Gọi O là trung điểm của BC (hình 7). Đường tròn (O; OB) có phải là đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC hay không?
Nêu cách sử dụng ê ke để xác định tâm của một đường tròn bất kì khi chưa biết tâm của nó.
Cho tam giác đều ABC cạnh a, ba đường trung tuyến AM, BN, CP cắt nhau tại trọng tâm O (Hình 8).
a) AM, BN, CP có là các đường trung trực của tam giác ABC hay không?
b) Điểm O có là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC hay không?
c) Tính AM theo a.
d) Tính OA theo a.
Tính bán kính của đường tròn ngoại tiếp tam giác vuông có hai cạnh góc vuông lần lượt bằng 5 cm và 12 cm.
Chứng minh nếu tâm đường tròn ngoại tiếp \(\Delta \)ABC là trung điểm M của cạnh BC thì \(\Delta \)ABC vuông tại A.
Một tam giác vuông có hiệu độ dài hai cạnh góc vuông là 7 cm. Tính diện tích của tam giác vuông đó biết nó nội tiếp trong đường tròn đường kính 13 cm.
Tam giác vuông ABC có hai cạnh góc vuông lần lượt bằng 6 cm và 8 cm. Diện tích đường tròn ngoại tiếp \(\Delta \)ABC bằng
A. \(10\pi \) cm2
B. 20\(\pi \) cm2
C. 25\(\pi \)cm2
D. 100\(\pi \) cm2
Bán kính của đường tròn ngoại tiếp tam giác mà độ dài ba cạnh 3cm, 4cm, 5cm là:
Cho tam giác ABC vuông cân tại C và nội tiếp đường tròn (O; R). E là điểm tuỳ ý trên cung nhỏ AC của đường tròn đó. Gọi F là giao điểm của EB và CO, I là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ECF. Chứng minh rằng khi E di chuyển trên cung nhỏ AC thì I luôn di chuyển trên một đoạn thẳng cố định.
Tính bán kính và chu vi của đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC có ba cạnh \(AB = 6cm,AC = 8cm\) và \(BC = 10cm\).
Cho tam giác ABC vuông tại A nội tiếp đường tròn (O) có bán kính 2cm. Biết rằng \(AC = 2cm\), tính số đo các góc của tam giác ABC.
Cho tam giác ABC vuông tại B nội tiếp đường tròn (O) và đường kính BD. Tính số đo của góc BAC, biết rằng \(\widehat {BAC} = 2\widehat {CBD}\).
Tính diện tích tam giác vuông cân, nội tiếp đường tròn bán kính 4cm.
Cho hình chữ nhật ABCD có AB = 5 cm, AD = 12 cm. Tìm tâm và bán kính của đường tròn ngoại tiếp các tam giác ABC và ADC.
Cho tam giác vuông ABC có độ dài hai cạnh góc vuông là 5 cm, 12 cm. Bán kính R của đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC có độ dài là
A. 13 cm
B. 10 cm
C. 5 cm
D. 6,5 cm
Cho đường tròn (O) ngoại tiếp tam giác ABC. Tính bán kính của (O), biết rằng ABC là tam giác vuông cân tại A và có cạnh bên bằng \(2\sqrt 2 cm\).
