Đáp án:
Giải thích các bước giải:
a) Chứng minh rằng D là trung điểm cạnh BC
- Tam giác ABC cân tại A, AD là đường phân giác của góc A.
- Trong tam giác cân, đường phân giác xuất phát từ đỉnh cân đồng thời là đường trung tuyến.
- Vậy, D là trung điểm của BC.
b) Chứng minh rằng tam giác BAE cân
- Xét tam giác ABD và tam giác ECD:
- AD = DE (giả thiết)
- góc ADB = góc EDC (đối đỉnh)
- BD = CD (D là trung điểm BC)
- => Tam giác ABD = tam giác ECD (c.g.c)
- => AB = EC (hai cạnh tương ứng)
- Ta có AB = AC (tam giác ABC cân tại A)
- => EC = AC
- => Tam giác ACE cân tại C
- => góc EAC = góc AEC
- Ta có góc BAD = góc DAC (AD là phân giác góc A)
- Mà góc DAC = góc DEC (tam giác ABD = tam giác ECD)
- => góc BAD = góc DEC
- => góc BAE = góc BAD + góc DAE = góc DEC + góc DAE
- Mà góc DEC + góc DAE = góc BAE
- => góc BAE = góc BEA
- => Tam giác BAE cân tại B.
c) Gọi M là trung điểm của AC, N là giao điểm của BC và EM. Chứng minh rằng BC = 3NC
- Gọi I là trung điểm của DC. Suy ra: DI = IC = NC
- Xét tam giác ADC, ta có:
- M là trung điểm AC (gt)
- I là trung điểm DC (cách vẽ)
- => MI là đường trung bình của tam giác ADC
- => MI // AD
- Mà AD // BE (do góc DAE và góc AEB bằng nhau chứng minh ở câu b)
- => MI // BE
- Xét tam giác BEC, ta có:
- I là trung điểm DC => I là trung điểm EC (do tam giác ABD = tam giác ECD)
- MI // BE (cmt)
- => N là trung điểm BI (định lý đường trung bình trong tam giác)
- => BN = NI
- Ta có: BC = BN + NI + IC = NI + NI + IC = 2NI + IC
- Mà NC = IC, do đó: BC = 2NI + NC
- Lại có: BI = BN + NI = 2NI
- => BC = BI + IC = 2NI + NC
- => BC = BN + NI + IC
- Mà BN = NI = IC = NC
- => BC = NC + NC + NC = 3NC
- Vậy BC = 3NC