Cho $\Delta ABC$ có ba góc nhọn, các điểm $M$, $N $ theo thứ tự là trung điểm của $BC$, $AC$. Gọi $H$, $O$, $G$ theo thứ tự là trực tâm, tâm đường tròn ngoại tiếp, trọng tâm $\Delta ABC$
a) Tìm các tam giác đồng dạng với $\Delta $AHB
b) Chứng minh rằng $\Delta HAG$ đồng dạng với $\Delta OMG$
c) Chứng minh ba điểm $H$, $O$, $G$ thẳng hàng.
Trên tia đối của tia MH, lấy K sao cho MH=MK
=>M là trung điểm của HK
Xét ΔABC có H là trực tâm
nên AH⊥BC; BH⊥AC; CH⊥AB
Xét tứ giác BHCK có
M là trung điểm chung của BC và HK
=>BHCK là hình bình hành
=> BH//CK và BK//CH
Ta có:BH//CK
BH⊥CA
Do đó: CK⊥CA
=>C nằm trên đường tròn đường kính AK(1)
Ta có: BK//CH
CH⊥AB
Do đó: BK⊥BA
=>B nằm trên đường tròn đường kính AK(2)
Từ (1),(2) suy ra B,C,A,K cùng nằm trên đường tròn đường kính AK
=>O là trung điểm của AK
Xét ΔAHK có
O,M lần lượt là trung điểm của AK,KH
Do đó: OM là đường trung bình của ΔAHK
=>OM//AH và \(OM=\frac12AH\)
Xét ΔAKC có
O,N lần lượt là trung điểm của AK,AC
=>ON là đường trung bình của ΔAKC
=>ON//KC và \(ON=\frac12KC\)
Ta có: \(ON=\frac12KC\)
KC=BH
Do đó: \(ON=\frac12BH\)
Xét ΔCAB có
M,N lần lượt là trung điểm của CB,CA
=>MN là đường trung bình của ΔCAB
=>MN//AB và \(MN=\frac{AB}{2}\)
Xét ΔHAB và ΔOMN có
\(\frac{HA}{MO}=\frac{AB}{MN}=\frac{HB}{ON}\left(=2\right)\)
Do đó: ΔHAB~ΔOMN
b: Xét ΔABC có
AM là đường trung tuyến
G là trọng tâm
Do đó: A,G,M thẳng hàng
=>AG=2GM và AG=2/3AM
Xét ΔHAG và ΔOMG có
\(\frac{HA}{MO}=\frac{AG}{MG}\left(=\frac23\right)\)
góc HAG=góc OMG(hai góc so le trong, AH//OM)
Do đó: ΔHAG~ΔOMG
c: Xét ΔAKH có
AM là đường trung tuyến
\(AG=\frac23AM\)
Do đó: G là trọng tâm của ΔAKH
Xét ΔAKH có
G là trọng tâm
O là trung điểm của AK
Do đó: H,G,O thẳng hàng