Cho hình vuông ABCD, gọi E và F theo thứ tự là trung điểm của AB, BC, CE cắt DF ở M. Tính tỷ số \(\frac{{{S}_{\Delta CMD}}}{{{S}_{ABCD}}}\)? A. B. C. D.
Đáp án đúng: Giải chi tiết: Xét \(\Delta DCF\) và \(\Delta CBE\) có: DC = BC (gt) \(\widehat{C}=\widehat{B}={{90}^{0}}\) BE = CF \(\Rightarrow \Delta DCF=\Delta CBE\ (c-g-c)\) \(\Rightarrow \widehat{CDF}=\widehat{BCE}\) Mà \(\widehat{BCE}+\widehat{ECD}={{90}^{0}}\Rightarrow \widehat{CDF}+\widehat{ECD}=\widehat{CDM}+\widehat{MCD}={{90}^{0}}\) \(\Rightarrow \Delta CMD\) vuông ở M. Xét \(\Delta CMD\) và \(\Delta FCD\) ta có: \(\widehat{CMD}=\widehat{FCD}={{90}^{0}}\) \(\widehat{CDM}\) chung \(\Rightarrow \Delta CMD\backsim \Delta FCD\ (g-g)\) \(\Rightarrow \frac{CD}{FD}=\frac{CM}{FC}\) \(\Rightarrow \frac{{{S}_{\Delta CMD}}}{{{S}_{\Delta FCD}}}=\frac{C{{D}^{2}}}{F{{D}^{2}}}\Rightarrow {{S}_{\Delta CMD}}=\frac{C{{D}^{2}}}{F{{D}^{2}}}.{{S}_{\Delta FCD}}\) Mà \({{S}_{\Delta FCD}}=\frac{1}{2}CF.CD=\frac{1}{2}.\frac{1}{2}BC.CD=\frac{1}{4}C{{D}^{2}}\) Vậy \({{S}_{\Delta CMD}}=\frac{C{{D}^{2}}}{F{{D}^{2}}}.\frac{1}{4}C{{D}^{2}}=\frac{1}{4}\frac{C{{D}^{4}}}{F{{D}^{2}}}\ (*)\) Áp dụng định lý Pitago vào tam giác vuông DFC, ta có: \(D{{F}^{2}}=C{{D}^{2}}+C{{F}^{2}}=C{{D}^{2}}+{{(\frac{1}{2}BC)}^{2}}=C{{D}^{2}}+\frac{1}{4}C{{D}^{2}}=\frac{5}{4}C{{D}^{2}}\) Thay \(D{{F}^{2}}=\frac{5}{4}C{{D}^{2}}\) vào (*) ta có: \({{S}_{\Delta CMD}}=\frac{1}{4}\frac{C{{D}^{4}}}{\frac{5}{4}C{{D}^{2}}}=\frac{1}{5}C{{D}^{2}}=\frac{1}{5}{{S}_{ABCD}}\) Vậy \(\frac{{{S}_{\Delta CMD}}}{{{S}_{ABCD}}}=\frac{1}{5}\). Chú ý:- Học sinh cần viết các cặp tam giác đồng dạng theo đúng thứ tự đỉnh tương ứng của 2 tam giác. - Học sinh cần chú ý trong kĩ năng đại số biến đổi tỉ lệ thức về dạng biểu thức để tính độ dài, tránh mắc sai lầm trong tính toán.