Đáp án:
Giải thích các bước giải:
a, Tứ giác ABCD là hình vuông ⇒ $\left \{ {{AB = BC = CD = AD} \atop {\widehat{ABC} = \widehat{BCD} = \widehat{ADC} = \widehat{BAD} = 90^{o} }} \right.$
Theo bài ra, ta có: AR ⊥ PQ ⇒ ΔAQR và ΔAPS vuông tại A
Ta lại có:
⊕ $\widehat{QAD}$ + $\widehat{DAS}$ = $90^{o}$ mà $\widehat{DAS}$ + $\widehat{RAB}$ = $90^{o}$ ⇒ $\widehat{QAD}$ = $\widehat{RAB}$
⊕ $\widehat{BAP}$ + $\widehat{RAB}$ = $90^{o}$ mà $\widehat{DAS}$ + $\widehat{RAB}$ = $90^{o}$ ⇒ $\widehat{BAP}$ = $\widehat{DAS}$
Xét 2 Δ vuông: Δ ADQ và ΔABR có: AD = AB ; $\widehat{QAD}$ = $\widehat{RAB}$ (cmt)
⇒ Δ ADQ = ΔABR (c.g.v-gn) ⇒ AQ = AR ⇒ ΔAQR vuông cân tại A ( đpcm)
Xét 2 Δ vuông: Δ ABP và ΔADS có: AB = AD ; $\widehat{BAP}$ = $\widehat{DAS}$ (cmt)
⇒ Δ ABP = ΔADS (c.g.v-gn) ⇒ AP = AS ⇒ ΔAPS vuông cân tại A ( đpcm)
b, ΔAQR vuông cân tại A (câu a) có AM là đường trung tuyến ứng với cạnh huyền QR
⇒ AM cũng là đường cao của ΔAQR và cũng là phân giác của $\widehat{QAR}$
⇒ AM ⊥ QR và $\widehat{QAM}$ = $\widehat{MAR}$ = $\frac{QAR}{2}$
⇒ $\widehat{AMH}$ = $90^{o}$ và $\widehat{QAM}$ = $\widehat{MAR}$ = $45^{o}$
ΔAPS vuông cân tại A (câu a) có AN là đường trung tuyến ứng với cạnh huyền PS
⇒ AN cũng là đường cao của ΔAPS và cũng là phân giác của $\widehat{PAS}$
⇒ AN ⊥ PS và $\widehat{SAN}$ = $\widehat{PAN}$ = $\frac{PAS}{2}$
⇒ $\widehat{ANH}$ = $90^{o}$ và $\widehat{SAN}$ = $\widehat{PAN}$ = $45^{o}$
Ta có: $\widehat{MAR}$ + $\widehat{SAN}$ = $\widehat{MAN}$ mà $\widehat{MAR}$ = $\widehat{SAN}$ = $45^{o}$(cmt) ⇒ $\widehat{MAN}$ = $90^{o}$
Tứ giác AMHN có: $\widehat{AMH}$ = $\widehat{ANH}$ = $\widehat{MAN}$ = $90^{o}$ (cmt)
⇒ Tứ giác AMHN là hình chữ nhật (đpcm)
c, ΔSQR có: QA ⊥ SR ; RC ⊥ QS ; QA và RC cắt nhau tại P
⇒ P là trực tâm của ΔSQR(đpcm)
d,
ΔAQR vuông cân tại A có AM là đường trung tuyến ứng với cạnh huyền QR
⇒ AM = $\frac{QR}{2}$
ΔQRC vuông cân tại C có CM là đường trung tuyến ứng với cạnh huyền QR
⇒ CM = $\frac{QR}{2}$
⇒ AM = CM ⇒ M cách đều AC (1)
ΔAPS vuông cân tại A có AN là đường trung tuyến ứng với cạnh huyền PS
⇒ AN = $\frac{PS}{2}$
ΔSCP vuông cân tại C có CN là đường trung tuyến ứng với cạnh huyền PS
⇒ CN = $\frac{PS}{2}$
⇒ AN = CN ⇒ N cách đều AC (2)
Từ (1) và (2) ⇒ MN là đường trung trực của AC (đpcm)
e, Vì ABCD là hình vuông ⇒ B và D cũng cách đều AC mà theo (1) và (2)
⇒ M,B,N,D thẳng hàng (đpcm)
f, Ta có: Δ ADQ = ΔABR (chứng minh ở câu a) ⇒ QD = BR (đpcm)