Cho tứ giác ABCD. Gọi M, N, P, Q lần lượt là trung điểm các cạnh AB, BC, CD, DA. Hai đường chéo AC và BD phải thỏa mãn điều kiện gì để M, N, P, Q là bốn đỉnh của: a) Hình chữ nhật? b) Hình thoi? c) Hình vuông? A. B. C. D.
Đáp án đúng: Giải chi tiết: Xét tam giác ABD có: M là trung điểm của AB (gt) Q là trung điểm của AD (gt) \(\Rightarrow \) QM là đường trung bình của tam giác ABD. (định lý) Do đó QM // BD và \(QM=\frac{1}{2}BD\) (1) CM tương tự ta cũng có NP là đường trung bình của tam giác BCD. \(\Rightarrow \left\{ \begin{align} & NP//BD \\ & NP=\frac{1}{2}BD\,\,\,\,\left( 2 \right) \\ \end{align} \right.\) Từ (1) và (2) ta suy ra MNPQ là hình bình hành (dấu hiệu nhận biết). a) Để MNPQ là hình chữ nhật \(\Leftrightarrow MN\bot NP\Leftrightarrow AC\bot BD\) (vì MN // AC, NP // BD) Điều kiện cần tìm là hai đường chéo BD và AC vuông góc với nhau. b) Để MNPQ là hình thoi \(\Leftrightarrow MN=NP\Leftrightarrow AC=BD\) (vì \(MN=\frac{1}{2}AC,NP=\frac{1}{2}BD\)) Điều kiện cần tìm là hai đường chéo BD và AC bằng nhau. c) Để MNPQ là hình vuông \( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}MN \bot PQ\\MN = PQ\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}AC \bot BD\\AC = BD\end{array} \right.\) Điều kiện cần tìm là hai đường chéo BD và AC bằng nhau và vuông góc với nhau.