Hình thang \({\rm{ABCD}}\) ở hình dưới đây có \(AB//CD\), \(AB < CD,\widehat {ABD} = {90^0}\). Hai đường chéo \({\rm{AC}}\) và \({\rm{BD}}\) cắt nhau tại \(G\). Điểm \(E\) nằm trên đường vuông góc với \({\rm{AC}}\) tại \(C\) thoả mãn \(CE = AG\) và đoạn thẳng \({\rm{GE}}\) không cắt đường thẳng \({\rm{CD}}\). Điểm \(F\) nằm trên đoạn thẳng \({\rm{DC}}\) và \(DF = GB\). Chứng minh: a) $\Delta FDG\backsim \Delta ECG$ b) $\Delta GDC\backsim \Delta GFE$; c) \(\widehat {GFE} = {90^0}\).
a) Sử dụng hệ quả định lí Thales, kết hợp với giả thiết suy ra cặp tương ứng tỉ lệ.
Nếu hai cạnh góc vuông của tam giác vuông này tỉ lệ với hai cạnh góc vuông của tam giác vuông kia thì hai tam giác vuông đó đồng dạng.
b) TH đồng dạng thứ hai (c-g-c): Nếu hai cạnh của tam giác này tỉ lệ với hai cạnh của tam giác kia và hai góc tạo bởi các cặp cạnh đó bằng nhau thì hai tam giác đó đồng dạng.
c) Suy ra góc tương ứng bằng nhau.
a) Vì \(AB//CD \Rightarrow \frac{{BG}}{{AG}} = \frac{{GD}}{{GC}}\) (hệ quả định lí Thales)
Mặt khác \(AG = CE,BG = DF\) nên \(\frac{{DF}}{{CE}} = \frac{{GD}}{{GC}}\).
Mà \(\widehat {GDF} = \widehat {GCE} = {90^0}\) nên $\Delta FDG\backsim \Delta ECG\left( \text{dpcm} \right)$
b) Vì $\Delta FDG\backsim \Delta ECG\Rightarrow \left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
\widehat{DGF}=\widehat{CGE} \\
\frac{DG}{GF}=\frac{GC}{GE} \\
\end{array} \right.$
\(\widehat {DGF} = \widehat {CGE}\)
Suy ra \(\widehat {DGF} + \widehat {FGC} = \widehat {CGE} + \widehat {FGC}\)
Suy ra \(\widehat {DGC} = \widehat {FGE}\)
Từ đó, ta có $\Delta GDC\backsim \Delta GFE$ vì \(\frac{{DG}}{{GF}} = \frac{{GC}}{{GE}}\) và \(\widehat {DGC} = \widehat {FGE}\).
c) Vì $\Delta GDC\backsim \Delta GFE$ nên \(\widehat {GFE} = \widehat {GDC} = {90^0}\).