Giải bài 7 trang 75 sách bài tập toán 8 - Chân trời sáng tạo tập 2

Đề bài

Cho tam giác nhọn ABC, các đường cao AD, BE, CF cắt nhau tại H. Chứng minh rằng:

a) $AD.BH = AC.BD$.

b) $HA.HD = HB.HE = HC.HF$.

c) $B{C^2} = BE.BH + CF.CH$.

Lời giải chi tiết

a) Tam giác ADC và tam giác BDH có:

$\widehat {ADC} = \widehat {BDH} = {90^0},\widehat {DAC} = \widehat {HBD}$ (cùng phụ với góc ECB). Do đó, $\Delta ADC\backsim \Delta BDH\left( g.g \right)$, suy ra $\frac{{AD}}{{BD}} = \frac{{AC}}{{BH}}$ nên $AD.BH = AC.BD$

b) Tam giác HEA và tam giác HDB có:

$\widehat {HEA} = \widehat {HDB} = {90^0},\widehat {AHE} = \widehat {BHD}$ (hai góc đối đỉnh)

Do đó, $\Delta HEA\backsim \Delta HDB\left( g.g \right)$, suy ra $\frac{{HE}}{{HD}} = \frac{{HA}}{{HB}}$, do đó $HA.HD = HB.HE$

Tam giác HFA và tam giác HDC có:

$\widehat {HFA} = \widehat {HDC} = {90^0},\widehat {FHA} = \widehat {DHC}$ (hai góc đối đỉnh)

Do đó, $\Delta HFA\backsim \Delta HDC\left( g.g \right)$, suy ra $\frac{{HF}}{{HD}} = \frac{{HA}}{{HC}}$, do đó, $HA.HD = HF.HC$

Vậy $HA.HD = HB.HE = HC.HF$

c) Tam giác BCE và tam giác BHD có:

$\widehat {BEC} = \widehat {BDH} = {90^0},\widehat {HBD}\;chung$

Do đó, $\Delta BCE\backsim \Delta BHD\left( g.g \right)$, suy ra $\frac{{BC}}{{BH}} = \frac{{BE}}{{BD}}$ hay $BC.BD = BE.BH$

Tam giác BCF và tam giác HCD có:

$\widehat {BFC} = \widehat {CDH} = {90^0},\widehat {HCD}\;chung$

Do đó, $\Delta BCF\backsim \Delta HCD\left( g.g \right)$, suy ra $\frac{{BC}}{{CH}} = \frac{{CF}}{{CD}}$ hay $BC.CD = CF.CH$.

Ta có: $BE.BH + CF.CH = BC.CD + BC.BD$

$= BC\left( {BD + CD} \right) = B{C^2}$