Bài tập Toán 8 Bài 15: Định lí Thales trong tam giác (21 bài tập)

Lớp 8 · Toán Bài 15

Định Lí Thales Trong Tam Giác

Tỉ số đoạn thẳng, định lí Thales thuận và đảo, ứng dụng thực tế

1
Tỉ số đoạn thẳng và đoạn thẳng tỉ lệ

🔵 Tỉ số của hai đoạn thẳng: Khi đo hai đoạn thẳng $AB$ và $CD$ theo cùng một đơn vị, ta được hai số dương. Thương của hai số đó là tỉ số của hai đoạn thẳng, kí hiệu $\dfrac{AB}{CD}$.

Định nghĩa
$\dfrac{AB}{CD}$ là tỉ số độ dài của hai đoạn thẳng theo cùng đơn vị đo.
📌Lưu ý quan trọng: Tỉ số $\dfrac{AB}{CD}$ không phụ thuộc vào đơn vị đo (vì khi đổi đơn vị, cả tử và mẫu đều nhân/chia cùng một hệ số). Nhưng khi tính tỉ số, hai đoạn thẳng phải đo cùng đơn vị trước.
Ví dụ — Tính tỉ số đoạn thẳng

a) $MN = 3$ cm và $PQ = 9$ cm:

$\dfrac{MN}{PQ} = \dfrac{3}{9} = \dfrac{1}{3}$

b) $EF = 25$ cm và $HK = 10$ dm — khác đơn vị:

• Đổi: $HK = 10$ dm $= 100$ cm
$\dfrac{EF}{HK} = \dfrac{25}{100} = \dfrac{1}{4}$

🔵 Đoạn thẳng tỉ lệ:

Định nghĩa
Hai đoạn thẳng $AB$ và $CD$ tỉ lệ với hai đoạn thẳng $A'B'$ và $C'D'$
khi có tỉ lệ thức:
$\dfrac{AB}{CD} = \dfrac{A'B'}{C'D'}$  hay  $\dfrac{AB}{A'B'} = \dfrac{CD}{C'D'}$
💡Ý nghĩa: Khái niệm "đoạn thẳng tỉ lệ" chính là ngôn ngữ để phát biểu định lí Thales sẽ học ở phần tiếp theo.
2
Định lí Thales (thuận)
Định lí Thales
Nếu một đường thẳng song song với một cạnh của tam giác
và cắt hai cạnh còn lại, thì nó định ra trên hai cạnh đó
những đoạn thẳng tương ứng tỉ lệ.
A B C B' C'

Trong tam giác $ABC$ với $B'C' \parallel BC$ ($B' \in AB$, $C' \in AC$), ta có 3 tỉ lệ thức tương đương:

DẠNG (1)
$\dfrac{AB'}{AB} = \dfrac{AC'}{AC}$

phần gần đỉnh / cả cạnh

DẠNG (2)
$\dfrac{AB'}{B'B} = \dfrac{AC'}{C'C}$

phần trên / phần dưới

DẠNG (3)
$\dfrac{B'B}{AB} = \dfrac{C'C}{AC}$

phần dưới / cả cạnh

💡Cách hiểu đơn giản: Đường thẳng song song với cạnh đáy "cắt ngang" hai cạnh bên của tam giác. Tỉ lệ chia trên cạnh này bằng tỉ lệ chia trên cạnh kia.

Mẹo chọn dạng: Tùy đề bài cho dữ kiện gì, chọn dạng có ít ẩn nhất để giải nhanh.
Ví dụ — Tính độ dài $x$

Cho tam giác $DEF$ có $MN \parallel EF$ ($M \in DE$, $N \in DF$). Biết $DM = 2$, $ME = 4$, $NF = 5$. Tính $DN = x$.

Áp dụng định lí Thales (dạng 2):

$\dfrac{DM}{ME} = \dfrac{DN}{NF}$
$\dfrac{2}{4} = \dfrac{x}{5} \Rightarrow x = \dfrac{2 \times 5}{4} = 2{,}5$

Vậy $DN = 2{,}5$.

3
Định lí Thales đảo
Định lí Thales đảo
Nếu một đường thẳng cắt hai cạnh của một tam giác
và định ra trên hai cạnh này những đoạn thẳng tương ứng tỉ lệ,
thì đường thẳng đó song song với cạnh còn lại.

Trong tam giác $ABC$ với $B' \in AB$, $C' \in AC$:

Nếu $\dfrac{AB'}{AB} = \dfrac{AC'}{AC}$  ⟹  $B'C' \parallel BC$

🔵 So sánh hai chiều của định lí:

Thales (thuận)Thales (đảo)
Giả thiếtĐường thẳng song song với một cạnhCác đoạn thẳng tỉ lệ trên hai cạnh
Kết luậnĐoạn thẳng tương ứng tỉ lệĐường thẳng song song với cạnh còn lại
Ứng dụngTính độ dài đoạn thẳngChứng minh hai đường thẳng song song
Ví dụ — Chứng minh $MN \parallel EF$

Cho tam giác $DEF$ có $M \in DE$, $N \in DF$. Biết $DM = 2$, $ME = 4$, $DN = 2{,}5$, $NF = 5$. Chứng minh $MN \parallel EF$.

Tính 2 tỉ số tương ứng:

• $\dfrac{DM}{ME} = \dfrac{2}{4} = \dfrac{1}{2}$
• $\dfrac{DN}{NF} = \dfrac{2{,}5}{5} = \dfrac{1}{2}$
Vì $\dfrac{DM}{ME} = \dfrac{DN}{NF}$, theo định lí Thales đảo: $MN \parallel EF$ ✓
⚠️Cẩn thận: Khi tính 2 tỉ số để áp dụng Thales đảo, phải viết cùng kiểu: hoặc cùng $\dfrac{\text{phần gần đỉnh}}{\text{phần còn lại}}$, hoặc cùng $\dfrac{\text{phần gần đỉnh}}{\text{cả cạnh}}$. Không được lẫn $\dfrac{AB'}{AB}$ với $\dfrac{AC'}{C'C}$.
4
Dạng 1 & 2 — Tính độ dài và chứng minh song song

🔵 Dạng 1: Tính độ dài đoạn thẳng (dùng Thales thuận)

Xác định
tam giác
Viết tỉ
lệ thức
Thay số
Giải tìm
ẩn
Ví dụ 1 — Tính $x$ trong tam giác $PQE$

Cho tam giác $PQE$ có $HK \parallel QE$ ($H \in PQ$, $K \in PE$). Biết $PH = 6$, $HQ = 4$, $PK = 8$. Tính $KE = x$.

Theo định lí Thales: $\dfrac{PH}{HQ} = \dfrac{PK}{KE}$
$\dfrac{6}{4} = \dfrac{8}{x} \Rightarrow x = \dfrac{4 \times 8}{6} = \dfrac{32}{6} \approx 5{,}3$

🔵 Dạng 2: Chứng minh hai đường thẳng song song (dùng Thales đảo)

Xác định
tam giác
Tính 2 tỉ số
cùng kiểu
So sánh
Kết luận
Ví dụ 2 — Kiểm tra song song

Tam giác $MNP$ có $E \in MN$, $F \in MP$ với $ME = 2$, $EN = 3$, $MF = 3$, $FP = 4{,}5$. Hỏi $EF$ có song song với $NP$ không?

• $\dfrac{ME}{EN} = \dfrac{2}{3}$
• $\dfrac{MF}{FP} = \dfrac{3}{4{,}5} = \dfrac{2}{3}$
Hai tỉ số bằng nhau → theo Thales đảo: $EF \parallel NP$ ✓
5
Dạng 3 & 4 — Chứng minh hệ thức và bài toán thực tế

🔵 Dạng 3: Chứng minh hệ thức tỉ số

1
Xác định tất cả các đường thẳng song song trong hình.
2
Áp dụng định lí Thales cho từng tam giác có đường song song, viết tỉ lệ thức.
3
Biến đổi đại số (cộng, trừ, thay thế) để dẫn đến hệ thức cần chứng minh.
Tính chất hay dùng:
Nếu $\dfrac{AB'}{AB} = k$ thì $\dfrac{B'B}{AB} = 1 - k$ (vì $AB' + B'B = AB$).
Đặc biệt: $\dfrac{AE}{AB} + \dfrac{BE}{AB} = 1$.
Ví dụ 3 — Chứng minh $\dfrac{AE}{AB} + \dfrac{AF}{AC} = 1$

Cho tam giác $ABC$, từ điểm $D$ trên cạnh $BC$, kẻ $DE \parallel AC$ ($E \in AB$) và $DF \parallel AB$ ($F \in AC$).

Lời giải:

• Xét $DE \parallel AC$ trong $\triangle ABC$:
$\dfrac{BE}{AB} = \dfrac{BD}{BC}$, suy ra $\dfrac{AE}{AB} = 1 - \dfrac{BD}{BC} = \dfrac{DC}{BC}$
• Xét $DF \parallel AB$:
$\dfrac{CF}{AC} = \dfrac{CD}{CB}$, suy ra $\dfrac{AF}{AC} = 1 - \dfrac{CD}{BC} = \dfrac{BD}{BC}$
Cộng: $\dfrac{AE}{AB} + \dfrac{AF}{AC} = \dfrac{DC + BD}{BC} = \dfrac{BC}{BC} = 1$ ✓

🔵 Dạng 4: Bài toán thực tế — Đo gián tiếp

📌Nhận biết nhanh: Trong các bài "bóng nắng" hay "đo qua sông", các vật cùng vuông góc với mặt đất (cột điện, cây, cọc, tường) thì song song với nhau → tạo cấu hình Thales.
Ví dụ 4 — Bài bóng nắng

Bóng của một cột điện $MK$ trên mặt đất dài $AK = 6$ m. Cùng lúc đó, một cột đèn $DE$ cao $3$ m có bóng $AE = 2$ m. Tính chiều cao cột điện $MK$.

M K D E A 3 m 2 m AK = 6 m ?

Lời giải: Vì $MK$ và $DE$ đều vuông góc mặt đất nên $MK \parallel DE$.

Xét $\triangle AMK$ có $DE \parallel MK$ ($D \in AM$, $E \in AK$):
$\dfrac{DE}{MK} = \dfrac{AE}{AK} \Rightarrow \dfrac{3}{MK} = \dfrac{2}{6}$
$MK = \dfrac{3 \times 6}{2} = 9$ (m)

Vậy cột điện cao $9$ m.

Tổng kết Bài 15:
Tỉ số đoạn thẳng: cùng đơn vị đo, không phụ thuộc đơn vị.
Định lí Thales (thuận): đường thẳng song song cạnh tam giác → đoạn thẳng tỉ lệ. Có 3 dạng tỉ lệ thức tương đương.
Định lí Thales (đảo): đoạn thẳng tỉ lệ → đường thẳng song song.
Bốn dạng bài cốt lõi: tính độ dài, chứng minh song song, chứng minh hệ thức, ứng dụng đo đạc.
1
Điểm: 0/21
📐

Cùng luyện tập về Định lí Thales!

21 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