Hình vuông
A: Bài tập cơ bản
Câu 1: Lựa chọn đáp án đúng nhất
Hình vuông là tứ giác:
A. Có hai đường chéo bằng nhau và vuông góc với nhau
B. Có hai đường chéo bằng nhau và cắt nhau tại trung điểm của mỗi đường
C. Có hai đường chéo vuông góc và cắt nhau tại trung điểm của mỗi đường
D. Cả ba đáp án A, B, C trên đều sai
Cả ba đáp án A, B, C đều sai vì: Hình vuông là tứ giác có hai đường chéo bằng nhau và vuông góc với nhau tại trung điểm mỗi đường.
Do đó câu D là đúng.
Vậy đáp án là D.
Câu 2: Lựa chọn đáp án đúng nhất
Hình vuông có mấy trục đối xứng?
A. 4
B. 3
C. 2
D. 1
Hình vuông có 4 trục đối xứng như hình vẽ trên.
Vậy đáp án là A.
Câu 3: Lựa chọn đáp án đúng nhất
Cho hình vuông MNPQ cạnh có độ dài là 8cm. Tính độ dài đường chéo NQ.
A. NQ=4cm
B. NQ=\(4\sqrt{2}\)cm
C. NQ=\(8\sqrt{2}\)cm
D. NQ=\(2\sqrt{2}\)cm
Xét tam giác vuông NPQ có:
\(NQ^=NP^2+PQ^2\) (định lý Pi- ta - go)
⇒\(NQ^2=8^2+8^2=2.8^2\)
⇒\(NQ=8\sqrt{2}\)(cm)
Vậy đáp án là C.
Câu 4: Lựa chọn đáp án đúng hoặc sai
Cho hình vuông ABCD. Trên tia đối của tia AD,BA,CB,DC lấy các điểm A′,B′,C′,D′ sao cho AA′=BB′=CC′=DD′. Ta chứng minh được ΔAA′B′=ΔBB′C′=ΔCC′D′=ΔDD′A′.
A. Đúng
B. Sai
Xét các tam giác ΔAA′B′;ΔBB′C′;ΔCC′D′;ΔDD′A′
+ AA′=BB′=CC′=DD′ (giả thiết)
+ \(\widehat{A′AB′}=\widehat{B′BC′}=\widehat{C′CD′}=\widehat{D′DA′}=90°\)
+ AB′=BC′=CD′=DA′
⇒ΔAA′B′=ΔBB′C′=ΔCC′D′=ΔDD′A′ (c - g - c).
Vậy đáp án là A. Đúng.
Câu 5: Lựa chọn đáp án đúng hoặc sai
Cho ΔABC cân A có AB=\(\sqrt{2}\)cm;BC=2cm. Điểm D đối xứng với A qua BC. Ta chứng minh được ΔABC là tam giác vuông cân.
A. Đúng
B. Sai
Do ΔABC cân tại A nên \(AB=AC=\sqrt{2}\)(cm)
Do đó, ta thấy: \((\sqrt{2})^2+(\sqrt{2})^2=2^2\), tức là: \(AB^2+AC^2=BC^2\)
⇒ΔABC vuông cân tại A.
Vậy đáp án là A. Đúng.
Câu 6: Lựa chọn đáp án đúng nhất
Cho ΔABC cân tại A có AB=\(\sqrt{2}\)cm;BC=2cm. Điểm D đối xứng với A qua BC. Tứ giác ABDC là hình gì?
A. Hình bình hành
B. Hình chữ nhật
C. Hình vuông
D. Hình thoi
Theo bài, D là điểm đối xứng với A qua BC
Gọi AD∩BC=H
⇒AH=HD; AD⊥BC tại H (1)
Do ΔABC cân tại A nên AB=AC=\(\sqrt{2}\)(cm)
Do đó, ta thấy: \((\sqrt{2})^2+(\sqrt{2})^2=2^2\), tức là: \(AB^2+AC^2=BC^2\)
⇒ΔABC vuông cân tại A.
Mà AH⊥BC nên BH=HC (2)
Từ (1) và (2) suy ra ABDC là hình bình hành (dấu hiệu nhận biết)
Mặt khác: AD⊥BC tại H nên ABDC là hình thoi (dấu hiệu nhận biết).
Lại có: \(\widehat{BAC}=90°\) nên ABDC là hình vuông (dấu hiệu nhận biết).
Vậy đáp án là C.
Câu 7: Lựa chọn đáp án đúng nhất
Cho hình chữ nhật ABCD có AB=2BC. Gọi I là trung điểm của AB và K là trung điểm của DC. Số đo của \(\widehat{DIC}\) là:
A. 90°
B. 45°
C. 80°
D. 100°
Xét tứ giác AIKD có: AI=IK=DK=AD (giả thiết) và \(\widehat{A}=90°\)
Do đó AIKD là hình vuông (dấu hiệu nhận biết).
Mà DI là đường chéo nên cũng là phân giác của góc AIK
⇒\(\widehat{DIK}=45° \)(1)
Tương tự ta có: Tứ giác BIKC là hình vuông.
Mà CI là đường chéo đồng thời là phân giác của góc BIK.
⇒\(\widehat{CIK}=45°\) (2)
Từ (1) và (2) suy ra: \(\widehat{DIC}=\widehat{DIK}+\widehat{CIK}=90°\)
Vậy đáp án là A.
Câu 8: Lựa chọn đáp án đúng nhất
Cho hình vuông ABCD có cạnh bằng 17cm. Trên các cạnh AB, BC, CD, DA lấy theo thứ tự các điểm E,F,G,H sao cho AE=BF=CG=DH=5cm.Tứ giác EFGH là hình gì?
A. Hình bình hành
B. Hình chữ nhật
C. Hình vuông
D. Hình thoi
Xét Δ AEH và Δ BFE có:
+ AE=BF
+ \(\widehat{EAH}=\widehat{FBE}=90°\)
+ AH=BE
⇒ΔAEH=ΔBFE(c−g−c)
⇒EH=FE; \(\widehat{H_1}=\widehat{E_1}\)
Mà \(\widehat{H_1} + \widehat{E_2} = 90°\) ⇒\(\widehat{E_1}+\widehat{E_2}=90°\)
⇒\(\widehat{HEF}=90°\) (1)
Chứng minh tương tự ta có: Δ BFE= Δ CGF= Δ DHG (c – g – c)
⇒\(\widehat{EFG}=\widehat{FGH}=90°\) (2)
Từ (1) và (2) suy ra EFGH là hình chữ nhật, lại có EH=FE nên EFGH là hình vuông.
Vậy đáp án là C.
Câu 9: Lựa chọn đáp án đúng nhất
Cho hình vuông ABCD có cạnh bằng 17cm. Trên các cạnh AB,BC,CD,DA lấy theo thứ tự các điểm E,F,G,H sao cho AE=BF=CG=DH=5cm. Độ dài EH là:
A. 10cm
B. 11cm
C. 12cm
D. 13cm
Do ABCD là hình vuông cạnh 17cm, tức là AD=17cm
Ta có: AD=AH+HD
⇒AH=AD−HD=17−5=12(cm)
Xét Δ AEH vuông tại A , áp dụng định lý Pi – ta – go có:
\(EH^2=AE^2+AH^2=5^2+12^2\)
⇒EH=13(cm)
Vậy đáp án là D.
Câu 10: Lựa chọn đáp án đúng nhất
Hình vuông có độ dài đường chéo là 20cm thì chu vi của hình vuông đó là:
A. \(20\sqrt{2}\)cm
B. \(40\sqrt{2}\)cm
C. 100cm
D. 40cm
Gọi độ dài cạnh của hình vuông đó là: x(cm) (x>0)
Ta có: \(x^2+x^2=20^2\) (định lí Pi - ta - go)
⇒\(2x^2=20^2\)
⇒\(x^2=20^2:2=200\)
⇒\(x=10\sqrt{2}\)(cm)
Chu vi của hình vuông đó là: \(4.10\sqrt{2}=40\sqrt{2}\)(cm)
Vậy đáp án là B.
B: Bài tập nâng cao
Câu 1: Lựa chọn đáp án đúng nhất
(Đề chung cho ba câu)
Cho tứ giác ABCD. Gọi E,F,G,H lần lượt là trung điểm của AB, AC, DC, DB.
Câu 01: Tứ giác EFGH là hình gì?
A. Hình bình hành
B. Hình chữ nhật
C. Hình vuông
D. Hình thoi
Xét ΔABC có: AE=BE;AF=CF
⇒EF là đường trung bình của ΔABC.
⇒EF//BC và \(EF=\frac{1}{2}BC\).
Xét ΔBCD có: DH=BH;DG=CG(giả thiết)
⇒GH là đường trung bình của tam giác BCD
⇒GH//BC và \(GH=\frac{1}{2}BC\)
Do đó: EF//GH và EF=GH
⇒EFGH là hình bình hành (dấu hiệu nhận biết).
Vậy đáp án là A.
Câu 2: Lựa chọn đáp án đúng nhất
(Đề chung cho ba câu)
Cho tứ giác ABCD. Gọi E,F,G,H lần lượt là trung điểm của AB, AC, DC, DB.
Câu 02: Nếu AD⊥BC thì EFGH là hình gì?
A. Hình bình hành
B. Hình chữ nhật
C. Hình vuông
D. Hình thoi
Xét ΔABD có: AE=EB;BH=DH (giả thiết)
⇒EH là đường trung bình của tam giác ABD
⇒EH//AD
Lại có: EF//BC (chứng minh câu 01)
Mà AD⊥BC nên EH⊥EF tại E.
Theo câu 01, ta đã chứng minh được EFGH là hình bình hành.
Do đó EFGH là hình chữ nhật (dấu hiệu nhận biết).
Vậy đáp án là B.
Câu 3: Lựa chọn đáp án đúng nhất
(Đề chung cho ba câu)
Cho tứ giác ABCD. Gọi E,F,G,H lần lượt là trung điểm của AB, AC , DC, DB.
Câu 03: Để EFGH là hình vuông thì tứ giác ABCD cần thêm điều kiện là:
A. AD⊥BC;AD=BC
B. AD⊥BC
C. AD=BC
Theo câu 01, ta đã chứng minh được EFGH là hình bình hành
Để EFGH là hình vuông thì cần EEGH là hình chữ nhật có EH=EF
Mà \(EH=\frac{1}{2}AD; EF=\frac{1}{2}BC\) (theo câu 02)
⇒AD=BC (1)
Theo câu 02: EFGH là hình chữ nhật thì ABCD cần thêm điều kiện AD⊥BC (2)
Từ (1) và (2) suy ra tứ giác EFGH là hình vuông thì tứ giác ABCD phải thỏa mãn: AD⊥BC và AD=BC.
Vậy đáp án là A.
Câu 4: Lựa chọn đáp án đúng nhất
(Đề chung cho bốn câu)
Cho hình vuông ABCD. Điểm E thuộc miền trong hình vuông sao cho \(\widehat{EAB}=\widehat{EBA}=15°\). Dựng tam giác đều FEB sao cho F và C ở cùng phía với EB.
Câu 01: Chọn đáp án đúng nhất điền vào chỗ trống sau:
Ta chứng minh được ΔABE=Δ.....
A. ΔFCB
B. ΔCBF
C. ΔBEC
Ta có \(\widehat{ABC}=90°\)
Suy ra: \( \widehat{ABE}+\widehat{EBF}+\widehat{FBC}=90°\)
⇒\(15°+60°+\widehat{FBC}=90°\)
⇒\(\widehat{FBC}=15°\)
Xét ΔABE và ΔCBF có:
+ AB=BC (giả thiết)
+ \(\widehat{EBA}=\widehat{FBC}=15°\) (chứng minh trên)
+ BE=BF (giả thiết)
⇒ΔABE=ΔCBF (c - g - c).
Vậy đáp án là B.
Câu 5: Lựa chọn đáp án đúng nhất
(Đề chung cho bốn câu)
Cho hình vuông ABCD. Điểm E thuộc miền trong hình vuông sao cho \(\widehat{EAB}=\widehat{EBA}=15°\). Dựng tam giác đều FEB sao cho F và C ở cùng phía với EB.
Câu 02: ΔCBF là tam giác gì?
A. Tam giác cân
B. Tam giác đều
C. Tam giác vuông
D. Tam giác vuông cân
Theo câu 01, ta chứng minh được ΔABE=ΔCBF (c - g - c)
Mà ΔABE cân tại E (giả thiết)
⇒ΔCBF cân tại F
Vậy đáp án là A.
Câu 6: Điền kết quả vào ô trống
(Đề chung cho bốn câu)
Cho hình vuông ABCD. Điểm E thuộc miền trong hình vuông sao cho \(\widehat{EAB}=\widehat{EBA}=15°\). Dựng tam giác đều FEB sao cho F và C ở cùng phía với EB.
Câu 03: Tính số đo \(\widehat{CEF}.\)
Đáp án: \(\widehat{CEF}=.....\)
Theo giả thiết EF=BF
Theo câu 02, ta chứng minh được: ΔCBF cân tại F nên BF=CF
Do đó EF=CF ⇒ΔEFC cân tại F
Mà \(\widehat{CFE}=360°−\widehat{BFE}−\widehat{BFC}=360°−60°−(180°−2.15°)=150°\)
⇒\(\widehat{CEF}=\frac{180°−150°}{2}=15°\)
Vậy cần điền vào ô trống là 15°.
Câu 7: Lựa chọn đáp án đúng nhất
(Đề chung cho bốn câu)
Cho hình vuông ABCD. Điểm E thuộc miền trong hình vuông sao cho \(\widehat{EAB}=\widehat{EBA}=15°\). Dựng tam giác đều FEB sao cho F và C ở cùng phía với EB.
Câu 04: ΔCDE là tam giác gì?
A. Tam giác cân
B. Tam giác đều
C. Tam giác vuông
D. Tam giác vuông cân
Ta dễ dàng chứng minh được: ΔABE=ΔECF (c - g - c)
⇒AB=EC
Mà AB=DC⇒DC=EC (1)
Mặt khác: \(\widehat{ECD}=90°−\widehat{FCB}−\widehat{FCE}=90°−15°−15°=60°\) (2)
Từ (1) và (2) suy ra ΔCED đều.
Vậy đáp án là B.
Câu 8: Lựa chọn đáp án đúng nhất
(Đề chung cho hai câu)
Cho tam giác ABC vuông cân tại A có BC=2a (a>0)
Câu 01: Độ dài đường cao AD của tam giác ABC tính theo a là:
A. \(\frac{a}{2}\) (đơn vị độ dài)
B. a (đơn vị độ dài)
C. \(\frac{3a}{2}\) (đơn vị độ dài)
Áp dụng định lý Pi- ta - go vào tam giác vuông cân ABC ta có:
\(AB^2+AC^2=BC^2\)
⇒\(2AB^2=4a^2\)
⇒\(AB^2=2a^2\)
⇒\(AB=a\sqrt{2}\)
Trong tam giác vuông cân ABC, có AD là đường cao đồng thời cũng là đường trung tuyến.
⇒\(BD=\frac{1}{2}BC=\frac{2a}{2}=a\)
Xét ΔADB có:
\(AB^2=AD^2+BD^2\) (định lí Py - ta - go)
⇒\(2a^2=AD^2+a^2\)
⇒\(AD^2=a^2\)
⇒AD=a (đơn vị độ dài).
Vậy đáp án là B.
Câu 9: Lựa chọn đáp án đúng nhất
(Đề chung cho hai câu)
Cho tam giác ABC vuông cân tại A có BC=2a (a>0).
Câu 02: Gọi M là trung điểm của AC. Trên tia DM lấy điểm E sao cho DM=ME. Diện tích của ADCE là:
A. \(a^2\) (đơn vị diện tích)
B. a (đơn vị diện tích)
C. 2a (đơn vị diện tích)
Do DM=EM;AM=CM nên ADCE là hình bình hành (hai đường chéo cắt nhau tại trung điểm của mỗi đường)
Mà \(\widehat{ADC}=90°\) nên ADCE là hình chữ nhật (dấu hiệu nhận biết)
Lại có: AD=DC=a
⇒ADCE là hình vuông (dấu hiệu nhận biết)
Diện tích ADCE là: \(AD^2=a^2\) (đơn vị diện tích)
Vậy đáp án là A.
Câu 10: Lựa chọn đáp án đúng nhất
Cho Δ ABC cân tại A, các đường trung tuyến BD và CE cắt nhau ở G. Gọi H,K theo thứ tự là trung điểm của GB,GC.
Tam giác cân ABC có thêm điều kiện gì để DEHK là hình vuông?
A. \(\widehat{A}=90°\)
B. CE⊥BD
C. \(\widehat{B}=60°\)
Trong Δ ABC có: AE=EB;AD=DC (giả thiết) nên ED//BC;\(ED=\frac{1}{2}BC\) (1)
Trong ΔBGC có: HG=HB;KG=KC (giả thiết) nên HK//BC;\(HK=\frac{1}{2}BC\) (2)
Từ (1) và (2) suy ra ED//HK và ED=HK
Do đó DEHK là hình bình hành. (dấu hiệu nhận biết) (3)
Mà \(EK=EG+GK=\frac{1}{3}CE+\frac{1}{3}CE=\frac{2}{3}CE\) ( tính chất ba đường trung tuyến trong tam giác)
\(HD=GD+HG=\frac{1}{3}BD+\frac{1}{3}BD=\frac{2}{3}BD\) ( tính chất ba đường trung tuyến trong tam giác)
Do Δ ABC cân tại A nên CE=BD, suy ra EK=DH (4)
Từ (3) và (4) suy ra DEHK là hình chữ nhật (dấu hiệu nhận biết).
Muốn DEHK là hình vuông thì EK⊥DH⇒CE⊥BD
Vậy Δ ABC có CE⊥BD thì DEHK là hình vuông.
Vậy đáp án là: B