Bài 46 trang 105 Vở bài tập toán 8 tập 2

Đề bài

Hình thang \(ABCD \,(AB//CD)\) có \(AC\) và \(BD\) cắt nhau tại \(O, AD\) và \(BC\) cắt nhau tại \(K\). Chứng minh rằng \(OK\) đi qua trung điểm của các cạnh \(AB\) và \(CD\).

Lời giải chi tiết

Qua \(O\) kẻ \(EF//AB\left( {E \in AD,F \in BC} \right)\) (h.54)

Trước hết hãy chứng minh rằng \(OE=OF\).

Xét \(\Delta DAC\) có \(EO//DC\) nên ta có:

\(\dfrac{{EO}}{{DC}} = \dfrac{{AO}}{{AC}}\) (1)

Xét \(\Delta DBC\) có \(OF//DC\) nên ta có:

\(\dfrac{{OF}}{{DC}} = \dfrac{{BO}}{{BD}}\) (2)

Vì \(AB//CD\) nên ta có:

\(\dfrac{{OA}}{{OC}} = \dfrac{{OB}}{{OD}}\) \( \Rightarrow \dfrac{{OA}}{{AC}} = \dfrac{{OB}}{{BD}}\) (3)

Từ các đẳng thức (1), (2) và (3) suy ra \(\dfrac{{EO}}{{DC}} = \dfrac{{OF}}{{DC}} \Rightarrow EO = OF\) (4)

Từ \(AB//EF\), ta có:

\(\dfrac{{AN}}{{EO}} = \dfrac{{KN}}{{KO}}\) và \(\dfrac{{KN}}{{KO}} = \dfrac{{BN}}{{OF}}\) suy ra \(\dfrac{{AN}}{{EO}} = \dfrac{{BN}}{{OF}}\) \( \Rightarrow AN = BN\) (vì \(EO = OF\)).

Vậy \(N\) là trung điểm của \(AB\).

Tương tự như vậy, từ \(CD//EF\), ta có:

\(\dfrac{{EO}}{{DM}} = \dfrac{{KO}}{{KM}}\) và \(\dfrac{{KO}}{{KM}} = \dfrac{{OF}}{{CM}}\); suy ra \(\dfrac{{EO}}{{DM}} = \dfrac{{OF}}{{CM}}\) \( \Rightarrow DM = CM\) (vì \(EO = OF\)).

Vậy \(M\) là trung điểm của \(CD\).