Bài giải
Gọi E thuộc cạnh BC sao cho CE = 4 cm.
Vì ABCD là hình bình hành nên:
AB = CD = 15 cm
AD = BC = 6 cm
Suy ra:
BE = BC - CE = 6 - 4 = 2 cm
Lại có:
AB // CD
AD // BC
A, B, F thẳng hàng
D, E, F thẳng hàng
a) Tìm các cặp tam giác đồng dạng
Xét tam giác FBE và tam giác FAD:
Ta có:
góc FBE = góc FAD
(vì FB cùng phương với FA, BE // AD)
góc FEB = góc FDA
(vì FE cùng phương với FD, EB // DA)
Suy ra:
tam giác FBE đồng dạng tam giác FAD
Xét tam giác CED và tam giác DAF:
Ta có:
góc CED = góc ADF
(vì CE // AD, ED cùng phương với DF)
góc CDE = góc AFD
(vì CD // AF, DE cùng phương với DF)
Suy ra:
tam giác CED đồng dạng tam giác DAF
Từ hai kết quả trên, suy ra thêm:
tam giác FBE đồng dạng tam giác CED
Vậy các cặp tam giác đồng dạng là:
tam giác FBE đồng dạng tam giác FAD
tam giác CED đồng dạng tam giác DAF
tam giác FBE đồng dạng tam giác CED
b) Tính độ dài AF
Từ tam giác FBE đồng dạng tam giác FAD, ta có:
BE/AD = BF/AF
Thay số:
2/6 = BF/AF
BF/AF = 1/3
Suy ra:
BF = AF/3
Vì F nằm trên tia AB nên B nằm giữa A và F, do đó:
AF = AB + BF
Thay BF = AF/3 vào:
AF = 15 + AF/3
Nhân cả hai vế với 3:
3AF = 45 + AF
2AF = 45
AF = 45/2 = 22,5 cm
Vậy AF = 22,5 cm.
c) Chứng minh các đẳng thức
Trước hết, em xin lưu ý:
Đẳng thức “CD . DA = EF . EC” trong đề không đúng với dữ kiện bài toán.
Hệ thức đúng phải là:
CD . DA = AF . EC
Sau đây là chứng minh đầy đủ.
Chứng minh EC . DF = DA . DE
Từ tam giác CED đồng dạng tam giác DAF, ta có:
CE/DA = DE/DF
Nhân chéo:
CE . DF = DA . DE
Đpcm.
Chứng minh CD . DA = AF . EC
Cũng từ tam giác CED đồng dạng tam giác DAF, ta có:
CD/AF = CE/DA
Nhân chéo:
CD . DA = AF . EC
Đpcm.
Kết luận:
a) Các cặp tam giác đồng dạng:
tam giác FBE đồng dạng tam giác FAD
tam giác CED đồng dạng tam giác DAF
tam giác FBE đồng dạng tam giác CED
b) AF = 22,5 cm
c) Chứng minh được:
EC . DF = DA . DE
Và hệ thức đúng là:
CD . DA = AF . EC