Bài tập Toán 8 Bài 11: Hình thang cân (20 bài tập)

Lớp 8 · Toán Bài 11

Hình Thang Cân

Định nghĩa, $3$ định lí và dấu hiệu nhận biết hình thang cân

1
Hình thang và các yếu tố

Ở bài trước, các em đã học về tứ giác. Trong bài này, ta xét một loại tứ giác đặc biệt — tứ giác có hai cạnh đối song song.

Định nghĩa Hình thang
Hình thang là tứ giác có hai cạnh đối song song.
A B C D H đáy nhỏ đáy lớn cạnh bên đường cao
Hình thang $ABCD$ ($AB \parallel CD$) với các yếu tố: đáy, cạnh bên, đường cao

🔵 Các yếu tố của hình thang $ABCD$ (với $AB \parallel CD$):

Yếu tốMô tả
Hai đáy$AB$ (đáy nhỏ) và $CD$ (đáy lớn) — là hai cạnh song song
Hai cạnh bên$AD$ và $BC$ — là hai cạnh không song song
Đường caoĐoạn vuông góc kẻ từ đáy này đến đáy kia (ví dụ: $AH$)
⭐ Tính chất quan trọng
Trong hình thang, hai góc kề một cạnh bên bù nhau (tổng bằng $180°$).
$\widehat{A} + \widehat{D} = 180°$ ; $\quad \widehat{B} + \widehat{C} = 180°$
💡Vì sao bù nhau? Vì $AB \parallel CD$ nên $\widehat{D}$ và $\widehat{DAB}$ là hai góc trong cùng phía (kiến thức hình học lớp 7) — do đó tổng bằng $180°$. Tương tự cho $\widehat{B}$ và $\widehat{C}$.
2
Hình thang cân
Định nghĩa Hình thang cân
Hình thang cân là hình thang có hai góc kề một đáy bằng nhau.
A B C D $\widehat{A} = \widehat{B}$ $\widehat{C} = \widehat{D}$
Hình thang cân $ABCD$ ($AB \parallel CD$): $\widehat{A} = \widehat{B}$ và $\widehat{C} = \widehat{D}$

🔵 Hai cặp góc bằng nhau trong hình thang cân:

• Hai góc kề đáy nhỏ $AB$: $\widehat{A} = \widehat{B}$
• Hai góc kề đáy lớn $CD$: $\widehat{C} = \widehat{D}$
📌Nhận xét quan trọng: Trong hình thang, nếu hai góc kề một đáy bằng nhau thì hai góc kề đáy kia cũng bằng nhau.
Ví dụ — Tính các góc của hình thang cân

Tính các góc của hình thang cân $MNPQ$ ($MN \parallel QP$), biết $\widehat{P} = 55°$.

Vì $MNPQ$ là hình thang cân:
$\widehat{Q} = \widehat{P} = 55°$ (hai góc kề đáy lớn $QP$)
Hai góc kề cạnh bên bù nhau:
$\widehat{M} + \widehat{Q} = 180° \Rightarrow \widehat{M} = 180° - 55° = 125°$
Vì hình thang cân:
$\widehat{N} = \widehat{M} = 125°$
$\widehat{M} = \widehat{N} = \mathbf{125°}$ ; $\widehat{P} = \widehat{Q} = \mathbf{55°}$
3
Tính chất của hình thang cân
⭐ Định lí 1
Trong hình thang cân, hai cạnh bên bằng nhau.
Nếu $ABCD$ là hình thang cân ($AB \parallel CD$) thì $AD = BC$
A B C D $AD$ $BC$ $AD = BC$
Định lí 1: Hai cạnh bên $AD$ và $BC$ của hình thang cân bằng nhau

🔵 Cách chứng minh (tóm tắt): Từ $A$ và $B$ kẻ đường vuông góc xuống $CD$ tại $H$ và $K$. Chứng minh $\triangle AHD = \triangle BKC$ (cạnh huyền – góc nhọn) → $AD = BC$.

⭐ Định lí 2
Trong hình thang cân, hai đường chéo bằng nhau.
Nếu $ABCD$ là hình thang cân ($AB \parallel CD$) thì $AC = BD$
A B C D $AC$ $BD$
Định lí 2: Hai đường chéo $AC$ và $BD$ của hình thang cân bằng nhau

🔵 Cách chứng minh (tóm tắt): Chứng minh $\triangle ACD = \triangle BDC$ (c.g.c) — vì $AD = BC$, $\widehat{ADC} = \widehat{BCD}$, $DC$ chung — suy ra $AC = BD$.

4
Dấu hiệu nhận biết hình thang cân

Ngoài cách nhận biết bằng định nghĩa (hình thang có hai góc kề một đáy bằng nhau), ta còn có thể nhận biết hình thang cân qua đường chéo:

⭐ Định lí 3 (dấu hiệu nhận biết)
Nếu một hình thang có hai đường chéo bằng nhau thì hình thang đó là hình thang cân.
🔄Định lí 3 là định lí đảo của Định lí 2:
• Định lí 2: Hình thang cân $\Rightarrow$ hai đường chéo bằng nhau.
• Định lí 3: Hình thang có hai đường chéo bằng nhau $\Rightarrow$ hình thang cân.
→ Giả thiết của định lí này là kết luận của định lí kia, và ngược lại.

🔵 Tóm lại — có $2$ cách nhận biết hình thang cân:

1
Hình thang có hai góc kề một đáy bằng nhau
(định nghĩa)
2
Hình thang có hai đường chéo bằng nhau
(Định lí 3)
⚠️Sai lầm thường gặp: Nhầm "hình thang có hai cạnh bên bằng nhau" là hình thang cân.
→ Sai! Điều ngược lại mới đúng: hình thang cân thì hai cạnh bên bằng nhau. Nhưng hình thang có hai cạnh bên bằng nhau chưa chắc là hình thang cân (có thể là hình bình hành).
5
Áp dụng: Các dạng bài tập thường gặp

🔵 Dạng 1 — Tính góc của hình thang cân:

Tóm tắt tính chất góc
Hình thang cân $ABCD$ ($AB \parallel CD$):
• $\widehat{A} = \widehat{B}$ (kề đáy nhỏ)
• $\widehat{C} = \widehat{D}$ (kề đáy lớn)
• $\widehat{A} + \widehat{D} = 180°$ (kề cạnh bên)

🔵 Dạng 2 — Kiểm tra một hình thang có phải hình thang cân không:

Tính các
góc còn thiếu
Kiểm tra
2 góc kề đáy
Bằng nhau?
Kết luận
cân / không
Ví dụ — Kiểm tra hình thang cân

Hình thang $ABCD$ ($AB \parallel CD$) có $\widehat{A} = 120°$, $\widehat{C} = 80°$. Hỏi $ABCD$ có là hình thang cân không?

Vì $AB \parallel CD$ nên hai góc kề cạnh bên bù nhau:
$\widehat{A} + \widehat{D} = 180° \Rightarrow \widehat{D} = 180° - 120° = 60°$
So sánh hai góc kề đáy $CD$:
$\widehat{C} = 80°$ và $\widehat{D} = 60° \Rightarrow \widehat{C} \ne \widehat{D}$
$ABCD$ không phải hình thang cân.

🔵 Dạng 3 — Chứng minh hình thang cân:

Cách 1: Chứng minh hai góc kề một đáy bằng nhau (theo định nghĩa).
Cách 2: Chứng minh hai đường chéo bằng nhau (theo Định lí 3).
Tổng kết Bài 11:
Hình thang: tứ giác có $2$ cạnh đối song song. Hai góc kề cạnh bên bù nhau.
Hình thang cân: hình thang có $2$ góc kề một đáy bằng nhau.
Định lí 1: Hình thang cân → $2$ cạnh bên bằng nhau.
Định lí 2: Hình thang cân → $2$ đường chéo bằng nhau.
Định lí 3: Hình thang có $2$ đường chéo bằng nhau → hình thang cân.
Hai cách nhận biết: $2$ góc kề đáy bằng nhau hoặc $2$ đường chéo bằng nhau.
📚 Xem lại lý thuyết đầy đủ Công thức chi tiết, các mẹo giải nhanh, sai lầm thường gặp và nhiều ví dụ minh họa
1
Điểm: 0/20
📐

Cùng luyện tập về Hình thang cân nào!

20 câu · 5 dạng từ dễ đến khó

💡 Gợi ý
Thầy Võ Văn Trung

Thầy Võ Văn Trung

(Người kiểm duyệt, ra đề)

Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Toán THCS

Trình độ: Cử nhân Sư phạm Toán, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ Tin học, Ngoại ngữ A2

Kinh nghiệm: 10+ năm kinh nghiệm tại Trường THCS Nguyễn Du