Tứ giác ABCD là hình chữ nhật vì sao

• Tải app VietJack. Xem lời giải nhanh hơn!

Với Cách chứng minh tứ giác là hình chữ nhật hay, chi tiết môn Toán lớp 8 phần Hình học sẽ giúp học sinh ôn tập, củng cố kiến thức từ đó biết cách làm các dạng bài tập Toán lớp 8 Chương 1: Tứ giác để đạt điểm cao trong các bài thi môn Toán 8.

A. Phương pháp giải

Nhận dạng hình chữ nhật theo ba cách sau: 

Cách 1: Chứng minh tứ giác có ba góc vuông. 

Cách 2: Chứng minh tứ giác là một hình thang cân có thêm một góc vuông.

Cách 3: Chứng minh tứ giác là hình bình hành có thêm một góc vuông hoặc hai đường chéo bằng nhau.

B. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1. Cho hình bình hành ABCD. Các tia phân giác của các góc A, B, C, D cắt nhau như trên hình vẽ. Chứng minh rằng EFGH là hình chữ nhật.

Giải

 

Đặt  

Áp dụng tính chất góc trong cùng phía vào AB//CD, ta được:

 

Áp dụng tính chất về góc vào ΔADE , ta được:

 , hay

 

 [đối đỉnh]

Chứng minh tương tự ta được

 .

Tứ giác EFGH có bốn góc vuông nên nó là hình chữ nhật.

Ví dụ 2. Tứ giác ABCD có hai đường chéo vuông góc với nhau. Gọi E, F, G, H lần lượt là trung điểm của các cạnh AB, BC, CD, DA. Tứ giác EFGH là hình gì? Vì sao?

Giải

Tứ giác EFGH là hình chữ nhật.

Giải thích: Từ giả thiết ta có EF, GH thứ tự là đường trung bình của các tam giác ABC và ADC. 

Áp dụng định lí đường trung bình vào hai tam giác này ta được:

Chứng minh tương tự, ta cũng được EH//FG//BD.        [2]

 Từ [1] và [2] suy ra tứ giác EFGH có các cạnh đối song song nên nó là hình bình hành.

Gọi O là giao điểm của AC với BD và I là giao điểm của EF với BD

Áp dụng tính chất góc đồng vị vào các đường thẳng song song ở trên và giả thiết ta có:

Như vậy hình bình hành EFGH có một góc vuông nên nó là hình chữ nhật.

Ví dụ 3. Bài toán thực tế 

Một đội công nhân đang trồng cây trên đoạn đường AB thì gặp chướng ngại vật che lấp tầm nhìn. Đội đã dựng các điểm C, D, E như trên hình vẽ rồi trồng cây tiếp trên đoạn đường EF vuông góc với DE. Vì sao AB và EF cùng nằm trên một đường thẳng?

Giải

Theo hình, tứ giác BCDE có BC = ED và BC//ED vì cùng vuông góc với CD. Tứ giác BCDE có hai cạnh đối song song và bằng nhau nên nó là hình bình hành. Hình bình hành BCDE lại có góc C vuông nên là hình chữ nhật.

Do đó

suy ra A, B, E thẳng hàng và B, E, F cũng thẳng hàng. Vậy AB, EF cùng nằm trên một đường thẳng. 

C. Bài tập vận dụng

Câu 1. Có bao nhiêu khẳng định đúng trong các khẳng định sau? 

a] Tứ giác có tất cả các góc bằng nhau là hình chữ nhật.

b] Tứ giác có hai đường chéo bằng nhau là hình chữ nhật. 

c] Hình thang cân có hai đường chéo bằng nhau là hình chữ nhật. 

d] Hình bình hành có hai đường chéo bằng nhau là hình chữ nhật.

A. 1.                       B. 2.                       C. 3.                       D. 4.                       

Hiển thị đáp án

Các câu đúng là a], d]. Các câu sai là b], c].

Đáp án: B.

Câu 2. Hãy chọn câu sai. Hình chữ nhật có

A. Bốn góc vuông.

B. Hai đường chéo giao nhau tại trung điểm mỗi đường.

C. Hai đường chéo vuông góc với nhau.

D. Các cạnh đối bằng nhau.

Hiển thị đáp án

Từ định nghĩa và tính chất hình chữ nhật ta có A, B, D đúng và C sai. 

Đáp án: C.

Câu 3. Cho tam giác ABC, đường cao AH. Gọi I là trung điểm của AC, E là điểm đối xứng với H qua I. Tứ giác AECH là hình gì?

A. Hình chữ nhật.

B. Hình bình hành.

C. Hình thang cân.

D. Hình thang vuông.

Hiển thị đáp án

Xét tứ giác AECH có: I là trung điểm của AC [gt]; I là trung điểm của HE [do H và E đối xứng nhau qua I]

Do đó AECH là hình bình hành [dấu hiệu nhận biết].

Lại có

 , nên AECH là hình chữ nhật.

Đáp án: A.

Câu 4. Cho hình bình hành ABCD có AB = a, BC = b [a > b]. Các phân giác trong của các góc A, B, C, D tạo thành tứ giác MNPQ. Tứ giác MNPQ là hình gì?

A. Hình chữ nhật.

B. Hình bình hành.

C. Hình thang cân.

D. Hình thang vuông.

Hiển thị đáp án

Ta có  

[do ABCD là hình bình hành] 

Nên

 [định lý tổng ba góc trong tam giác].

Nên

. Suy ra

 .

Tương tự:

 .

Xét tứ giác MNPQ có  

, do đó tứ giác MNPQ là hình chữ nhật.

Đáp án: A.

Câu 6. Cho hình thang cân ABCD, đáy nhỏ AB = 6, CD = 18, AD = 10. Gọi I, K, M, L lần lượt là trung điểm của các đoạn BC, CA, AD và BD. Tứ giác ABKL là hình gì?

A. Hình chữ nhật.

B. Hình bình hành.

C. Hình thang cân.

D. Hình thang vuông.

Hiển thị đáp án

Xét tam giác ABD có: M, L lần lượt là trung điểm của AD, BD, do đó ML là đường trung bình của tam giác ABD. Suy ra ML//AB và

 . Vậy ML nằm trên đường trung bình MI của hình thang ABCD.      [1]

Chứng minh tương tự ta có: IK là đường trung bình của tam giác ABC. Do đó, IK//AB,

. Vậy IK nằm trên đường trung bình MI của hình thang ABCD. [2]

Từ [1] và [2] suy ra: bốn điểm M, L, K, I nằm trên đường trung bình MI của hình thang ABCD.

Ta có: 

[do MI là đường trung bình của hình thang ABCD].

Suy ra KL = MI – ML – KI = 12 – 3 – 3 = 6. 

Xét tứ giác ABKL có: KL = AB [= 6]; KL//AB. Do đó ABKL là hình bình hành. 

Lại có: 

Mà AC = BD [đường chéo hình thang cân]. Suy ra AK = BL.

Xét hình bình hành ABKL có hai đường chéo AK = BL nên suy ra ABKL là hình chữ nhật.

Đáp án: A.

Câu 7. Cho tam giác ABC vuông tại A, điểm M thuộc cạnh huyền BC. Gọi D, E lần lượt là chân đường vuông góc kẻ từ M đến AB, AC. Tứ giác ADME là hình gì?

A. Hình thang.

B. Hình chữ nhật.

C. Hình bình hành.

D. Hình vuông.

Hiển thị đáp án

Xét tứ giác ADME có

nên ADME là hình chữ nhật. 

Đáp án: B.

Câu 8. Cho hình bình hành ABCD có BC = 2AB và

 . Gọi E, F theo thứ tự là trung điểm của BC và AD. Gọi I là điểm đối xứng với A qua B. Tứ giác BICD là hình gì?

A. Hình chữ nhật.

B. Hình thoi.

C. Hình vuông.

D. Hình bình hành.

Hiển thị đáp án

Do AB//CD [ABCD là hình bình hành] nên BI//CD.

Mặt khác BI = AB [I đối xứng với A qua B]; AB = CD [ABCD là hình bình hành]

Suy ra BI = CD.

Vậy BICD là hình bình hành.       [1]

Vì BC = 2AB; F là trung điểm AD; AD = BC nên ta có BI = AB = AF = FD ⇒  AI = AD mà

 [gt] nên tam giác ADI đều.

Xét tam giác ADI đều có BD là trung tuyến đồng thời là đường cao.

Từ [1] và [2] suy ra BICD là hình chữ nhật [dấu hiệu nhận biết].

Đáp án: A.

Câu 9. Cho   cân tại A, các đường trung tuyến BD, CE cắt nhau tại O. Gọi M là điểm đối xứng với O qua D và N là điểm đối xứng với O qua E. Tứ giác BNMC là hình gì ? 

A. Hình chữ nhật.

B. Hình bình hành.

C. Hình thang cân.

D. Hình thang vuông.

Hiển thị đáp án

M đối xứng với O qua D nên OD = DM. 

O là trọng tâm của   nên BO = 2OD

 ⇒ BO = OM.

Chứng minh tương tự, có CO = ON.

Tứ giác BNMC có hai đường chéo cắt nhau tại trung điểm của mỗi đường nên là hình bình hành.

Xét tam giác BDC và CEB có: 

BC chung; 

Hình bình hành BNMC có hai đường chéo bằng nhau nên là hình chữ nhật. 

Đáp án: A.

Xem thêm các dạng bài tập Toán lớp 8 chọn lọc hay khác:

Xem thêm các loạt bài Để học tốt Toán lớp 8 hay khác:

• Giải bài tập Toán 8
• Giải sách bài tập Toán 8
• Top 75 Đề thi Toán 8 có đáp án

Giới thiệu kênh Youtube VietJack

• Hỏi bài tập trên ứng dụng, thầy cô VietJack trả lời miễn phí!

• Hơn 20.000 câu trắc nghiệm Toán,Văn, Anh lớp 8 có đáp án

Đã có app VietJack trên điện thoại, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi online, Bài giảng....miễn phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS.

Nhóm học tập facebook miễn phí cho teen 2k8: fb.com/groups/hoctap2k8/

Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube:

Loạt bài Lý thuyết & 700 Bài tập Toán lớp 8 có lời giải chi tiết có đầy đủ Lý thuyết và các dạng bài có lời giải chi tiết được biên soạn bám sát nội dung chương trình sgk Đại số 8 và Hình học 8.

Nếu thấy hay, hãy động viên và chia sẻ nhé! Các bình luận không phù hợp với nội quy bình luận trang web sẽ bị cấm bình luận vĩnh viễn.