góc A > 90^o

Đề sai rồi, em kiểm tra lại, EK, HF và BD ko hề đồng quy

Cho hình bình hành ABCD, lấy điểm M trên BD sao cho MB < MD. Đường thẳng qua M và song song với AB cắt AD và BC lần lượt tại E và F. Đường thẳng qua M song song với AD cắt AB và AC lần lượt tại K và H.

1. Chứng minh: các đường thẳng EK, HF, BD đồng quy

2. Cho S_MKF = 9 cm² ; S_MEH = 25 cm² . Tính S_ABCD.

Đặt tên các điểm như hình vẽ.

Các tứ giác AEMK, BKMF, CFMH, DHME đều là hình bình hành (hai căpj cạnh đối song song theo giả thiết)

\(\Rightarrow MK=BF\) ; \(EF=CD\); \(MH=BC\)

Áp dụng định lý Talet cho tam giác BCD: \(\dfrac{BF}{BC}=\dfrac{MF}{CD}\) \(\Rightarrow\dfrac{MK}{MH}=\dfrac{MF}{EF}\)

\(\Rightarrow KF||EH\) (Talet đảo)

\(\Rightarrow KFHE\) là hình thang

Gọi G là giao điểm EK và HF, theo bổ đề hình thang do M là giao điểm 2 đường chéo hình thang \(\Rightarrow MG\) đi qua trung điểm I và J của 2 đáy KF và EH hay G, M, I, J thẳng hàng

Mặt khác BKMF và DEMH là hbh \(\Rightarrow B;I;M\) và \(D;J;M\) thẳng hàng \(\Rightarrow B;D;I;J;M\) thẳng hàng (do \(I;J;M\) thẳng hàng)

 \(\Rightarrow B;D;G\) thẳng hàng

Hay EK, HF, BD đồng quy tại G

b.

Từ E và H hạ vuông góc xuống KF tại L và N

\(\Rightarrow ELNH\) là hình chữ nhật (2 cặp cạnh đối song song và 1 góc vuông) \(\Rightarrow EL=HN\)

\(S_{EFK}=\dfrac{1}{2}EL.KF\) ; \(S_{HFK}=\dfrac{1}{2}HN.KF\)

\(\Rightarrow S_{EFK}=S_{HFK}\Rightarrow S_{EMK}+S_{MFK}=S_{HFM}+S_{MFK}\)

\(\Rightarrow S_{EMK}=S_{HMF}\Rightarrow\dfrac{1}{2}S_{AEMK}=\dfrac{1}{2}S_{SFMH}\Rightarrow S_{AEMK}=S_{SFMH}\)

Hai tam giác MKF và MEH đồng dạng (g.g) \(\Rightarrow\dfrac{S_{MFK}}{S_{MHE}}=\left(\dfrac{MF}{ME}\right)^2=\dfrac{9}{25}\)

\(\Rightarrow\dfrac{MF}{ME}=\dfrac{3}{5}\)

Từ K kẻ KO vuông góc EF

\(\Rightarrow\dfrac{S_{EMK}}{S_{MFK}}=\dfrac{\dfrac{1}{2}KO.ME}{\dfrac{1}{2}KO.MF}=\dfrac{ME}{MF}=\dfrac{5}{3}\)

\(\Rightarrow S_{EMK}=\dfrac{5}{3}.9=15\left(cm^2\right)\)

\(\Rightarrow S_{ABCD}=2.9+2.25+4.15=128\left(cm^2\right)\)

AE = CF (gt)

mà AE // CF (ABCD là hình chữ nhật)

=> AECF là hình bình hành

=> FA // CE

=> AFD = ECF (2 góc đồng vị)

mà ECF = CEB (2 góc so le trong, AB // CD)

=> AFD = CEB (1)

AB = CD (ABCD là hình chữ nhật)

mà AE = CF (gt)

=> AB - AE = CD - CF

=> EB = DF (2)

Xét tam giác NEB và tam giác MFD có:

NEB = MFD (theo 1)

EB = FD (theo 2)

EBN = FDM (2 góc so le trong, AB // CD)

=> Tam giác NEB = Tam giác MFD (g.c.g)

=> BN = DM (2 cạnh tương ứng)

O là trung điểm của BD (3)

=> O là trung điểm của AC (ACBD là hình chữ nhật) (4)

=> O là trung điểm của EF (AECF là hình bình hành) (5)

AEI = ABD (2 góc so le trong, EI // BD)

CFK = CDB (2 góc so le trong, FK // BD)

mà ABD = CBD (2 góc so le trong, AB // CD)

=> AEI = CFK (6)

EI // BD (gt)

FK // DB (gt)

=> EI // FK (7)

Xét tam giác EAI và tam giác FCK có:

IEA = KFC (theo 6)

EA = FC (gt)

EAI = FCK (= 90⁰)

=> Tam giác EAI = Tam giác FCK (g.c.g)

=> EI = FK (2 cạnh tương ứng)

mà EI // FK (theo 7)

=> EIFK là hình bình hành

mà O là trung điểm của EF (theo 5)

=> O là trung điểm của IK (8)

Từ (3), (4), (5) và (8)

=> AC, EF, IK đồng quy tại O là trung điểm của BD

O là trung điểm của AC và BD

=> OA = OC = \(\frac{AC}{2}\)

OB = OD = \(\frac{BD}{2}\)

mà AC = BD (ABCD là hình chữ nhật)

=> OA = OD = OB = OC

=> Tam giác OAD cân tại O

mà AOD = 60⁰

=> Tam giác OAD đều

=> AD = OA = OD

mà AD = 1 cm

AD = BC (ABCD là hình chữ nhật)

=> OA = OD = OC = OB = BC = 1 cm

=> AC = 2OA = 2 . 1 = 2 cm

Xét tam giác BAC vuông tại B có:

\(AC^2=BA^2+BC^2\) (định lý Pytago)

\(AB^2=AC^2-BC^2\)

\(=2^2-1^2\)

\(=4-1\)

= 3

\(AB=\sqrt{3}\)

\(S_{ABCD}=AB\times BC=\sqrt{3}\times1=\sqrt{3}\left(cm^2\right)\)