Chương III. Góc và đường thẳng song song

Bài 11. Định lí và chứng minh định lí

Sách bài tập Toán 7 — Kết nối tri thức, tập 1 · 7 bài tập, mỗi câu ít nhất 2 cách giải.

Bài 1 · 3.27★Trang 46— Viết giả thiết, kết luận của định lí về góc so le trong
Bài 3.27 (trang 46). Cho định lí: "Một đường thẳng cắt hai đường thẳng song song thì tạo thành cặp góc so le trong bằng nhau".
a) Hãy chỉ ra giả thiết và kết luận của định lí.
b) Vẽ hình minh hoạ và ghi giả thiết, kết luận bằng kí hiệu.
abcABa song song b, cát tuyến c cắt a tại A và b tại B
Kiến thức cần nhớ
  • Định lí phát biểu dưới dạng "Nếu … thì …": vế giữa "nếu" và "thì" là giả thiết, vế sau "thì" là kết luận.
  • Tính chất hai đường thẳng song song: nếu một đường thẳng cắt hai đường thẳng song song thì hai góc so le trong bằng nhau.
🧠 Phân tích tư duy
Câu định lí đã ở đúng dạng "…thì…" nên chỉ cần cắt tại chữ "thì": phần trước là điều đã có (song song), phần sau là điều suy ra (góc so le trong bằng nhau). Việc còn lại là đặt tên đúng cho cát tuyến và hai giao điểm để viết GT, KL bằng kí hiệu như mẫu Ví dụ trang 56. Bẫy là viết KL thành "a song song b" (nhầm sang chiều dấu hiệu nhận biết) thay vì "hai góc so le trong bằng nhau" như đề đã cho.
1Cách 1. Tách trực tiếp theo khuôn "Nếu … thì …"

Định hướng. Viết lại định lí thành "Nếu một đường thẳng cắt hai đường thẳng song song thì …" rồi cắt đúng tại chữ "thì", sau đó đặt tên các đối tượng để vẽ hình.

a) Giả thiết: một đường thẳng cắt hai đường thẳng song song; Kết luận: cặp góc so le trong tạo thành bằng nhau
b) Vẽ hai đường thẳng song song , ; vẽ đường thẳng cắt tại , cắt tại ; gọi , là một cặp góc so le trong

Vậy GT: , cắt tại , cắt tại , và là hai góc so le trong; KL: .

2Cách 2. Đặt tên góc bằng số thứ tự quanh từng giao điểm

Định hướng. Đánh số bốn góc quanh mỗi giao điểm , theo chiều quay, rồi chọn đúng cặp góc ở vị trí so le trong — cách trình bày hay gặp khi hình có nhiều góc.

Tại đánh số các góc ; tại đánh số theo cùng một quy tắc
Cặp và nằm ở phía trong (giữa và ) và ở hai phía khác nhau của cát tuyến , đúng vị trí so le trong

Vậy GT: , cắt tại , cắt tại ; KL: .

Nhận xét. Hai cách chỉ khác cách gọi tên góc (theo ba chữ cái hay theo số thứ tự), nội dung GT, KL bên trong không đổi.

⭐ Cách nên dùng khi đi thi. Đi thi dùng Cách 1: gọi tên góc theo ba chữ cái gắn liền với hình vừa vẽ, dễ kiểm tra lại hơn cách đánh số.
Đáp số. GT: , cắt tại , cắt tại , và là hai góc so le trong. KL: .
Sai lầm thường gặp. Sai lầm hay gặp là viết GT thiếu vế "", chỉ ghi "một đường thẳng cắt hai đường thẳng" mà quên tính chất song song — như vậy GT bị thiếu điều kiện cốt lõi. Sai lầm khác là ghi KL thành "", nhầm sang chiều của dấu hiệu nhận biết (Bài 9) trong khi ở đây song song đã là điều cho trước.
🚀 Mở rộng. Định lí ở bài này và định lí ở Bài 3.28 (ngay sau đây) là hai mệnh đề ngược chiều nhau; hãy so sánh GT, KL của hai bài để thấy rõ đâu là tính chất, đâu là dấu hiệu nhận biết.
Bài 2 · 3.28★Trang 46— Viết giả thiết, kết luận của định lí đảo (dấu hiệu nhận biết)
Bài 3.28 (trang 46). Cho định lí: "Một đường thẳng cắt hai đường thẳng tạo thành một cặp góc so le trong bằng nhau thì hai đường thẳng đó song song".
a) Hãy chỉ ra giả thiết và kết luận của định lí.
b) Vẽ hình minh hoạ và ghi giả thiết, kết luận bằng kí hiệu.
abcABc cắt a tại A, cắt b tại B; một cặp góc so le trong bằng nhau
Kiến thức cần nhớ
  • Định lí phát biểu dưới dạng "Nếu … thì …": vế giữa "nếu" và "thì" là giả thiết, vế sau "thì" là kết luận.
  • Dấu hiệu nhận biết hai đường thẳng song song: một đường thẳng cắt hai đường thẳng tạo thành một cặp góc so le trong bằng nhau thì hai đường thẳng đó song song.
🧠 Phân tích tư duy
Định lí này ngược chiều với Bài 3.27: ở đây điều CHO TRƯỚC là góc so le trong bằng nhau, điều PHẢI SUY RA là hai đường thẳng song song — đúng dấu hiệu nhận biết đã học ở Bài 9. Vì vậy khi vẽ hình, tuyệt đối không được vẽ sẵn kí hiệu mũi tên chỉ song song trên , (vì đó là điều chưa biết, phải suy ra). Bẫy là vẽ hình y hệt Bài 3.27 rồi lẫn luôn GT, KL của hai bài với nhau.
1Cách 1. Tách trực tiếp theo khuôn "Nếu … thì …"

Định hướng. Cắt câu định lí tại chữ "thì": lần này điều CHO TRƯỚC là góc so le trong bằng nhau, điều PHẢI CHỨNG MINH là song song — ngược hẳn Bài 3.27.

a) Giả thiết: một đường thẳng cắt hai đường thẳng tạo thành một cặp góc so le trong bằng nhau; Kết luận: hai đường thẳng đó song song
b) Vẽ đường thẳng cắt hai đường thẳng , lần lượt tại , ; gọi , là một cặp góc so le trong với

Vậy GT: cắt tại , cắt tại , và là hai góc so le trong, ; KL: .

2Cách 2. Đặt tên góc bằng số thứ tự quanh từng giao điểm

Định hướng. Cũng đánh số bốn góc quanh , như Bài 3.27, nhưng lần này số đo bằng nhau là GIẢ THIẾT chứ không phải điều rút ra từ song song.

Tại đánh số ; tại đánh số
Cặp và ở vị trí so le trong, cho trước bằng nhau

Vậy GT: cắt tại , cắt tại , ; KL: .

Nhận xét. So với Bài 3.27, GT và KL đổi chỗ hoàn toàn cho nhau — đây chính là cặp định lí thuận và dấu hiệu nhận biết (đảo) mà Bài 9, Bài 10 đã xây dựng.

⭐ Cách nên dùng khi đi thi. Đi thi dùng Cách 1: viết đúng thứ tự "góc bằng nhau là GT, song song là KL" ngay từ câu đầu để không lẫn với Bài 3.27.
Đáp số. GT: cắt tại , cắt tại , và là hai góc so le trong, . KL: .
Sai lầm thường gặp. Sai lầm phổ biến nhất là viết ngược GT, KL của bài này với bài 3.27, tức ghi KL là "góc so le trong bằng nhau" thay vì "". Sai lầm khác là vẽ hình có sẵn kí hiệu mũi tên song song trên , — làm vậy là ngầm thừa nhận luôn điều cần chứng minh.
🚀 Mở rộng. Ghép Bài 3.27 và Bài 3.28 lại, ta có: "" và "một cặp góc so le trong bằng nhau" là hai điều kiện TƯƠNG ĐƯƠNG khi có một cát tuyến cắt cả hai đường thẳng; hãy phát biểu lại thành một câu duy nhất dùng cụm "khi và chỉ khi".
Bài 3 · 3.29★★★Trang 46— Chứng minh một định lí về tia phân giác của hai góc đối đỉnh
Bài 3.29 (trang 46). Cho định lí: "Tia đối của tia phân giác của một góc là tia phân giác của góc đối đỉnh với góc đó". Hãy vẽ hình, ghi giả thiết, kết luận và chứng minh định lí đó.
xyx'y'tt'OOt phân giác xOy; Ox', Oy', Ot' là các tia đối tương ứng
Kiến thức cần nhớ
  • Định nghĩa tia phân giác: tia nằm giữa hai cạnh của góc và tạo với hai cạnh đó hai góc bằng nhau.
  • Hai góc đối đỉnh thì bằng nhau (Bài 8, đã ôn lại ở Luyện tập 1 của Bài 11).
  • Hai góc kề bù có tổng số đo bằng .
  • Nếu nằm giữa hai tia , thì tia đối của cũng nằm giữa hai tia đối , của , .
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 4 · 3.30 ý a★★Trang 46— Chứng minh định lí hai góc cùng phụ với một góc thứ ba
Bài 3.30, ý a (trang 46). Vẽ hình minh hoạ, ghi giả thiết, kết luận bằng kí hiệu và chứng minh định lí sau: Hai góc cùng phụ với một góc thứ ba thì bằng nhau.
góc Agóc Cgóc BGóc A và góc B là hai góc riêng biệt, mỗi góc cộng với góc C bằng 90°
Kiến thức cần nhớ
  • Hai góc phụ nhau là hai góc có tổng số đo bằng .
  • Tính chất bắc cầu của đẳng thức: nếu và thì .
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 5 · 3.30 ý b★★Trang 46— Chứng minh định lí hai góc cùng bù với một góc thứ ba
Bài 3.30, ý b (trang 46). Vẽ hình minh hoạ, ghi giả thiết, kết luận bằng kí hiệu và chứng minh định lí sau: Hai góc cùng bù với một góc thứ ba thì bằng nhau.
góc Agóc Cgóc BGóc A và góc B là hai góc riêng biệt, mỗi góc cộng với góc C bằng 180°
Kiến thức cần nhớ
  • Hai góc bù nhau là hai góc có tổng số đo bằng .
  • Tính chất bắc cầu của đẳng thức: nếu và thì .
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 6 · 3.31★★★Trang 46— Chứng minh hai góc kề bù nhờ hai tia phân giác của một góc vuông
Bài 3.31 (trang 46). Cho góc vuông và tia đi qua một điểm trong của góc đó. Vẽ tia sao cho là tia phân giác của góc . Vẽ tia sao cho là tia phân giác của góc . Chứng minh rằng hai góc và là hai góc kề bù.
xuyvzOOu phân giác xOy, Ov phân giác yOz, góc uOv vuông
Kiến thức cần nhớ
  • Định nghĩa tia phân giác: tia nằm giữa hai cạnh của góc và chia góc đó thành hai góc bằng nhau.
  • Cộng góc: nếu tia nằm giữa hai tia , thì .
  • Hai góc kề bù là hai góc kề nhau (chung một cạnh, hai cạnh còn lại là hai tia đối nhau) có tổng số đo bằng .
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 7 · 3.32★★★Trang 46— Chứng minh định lí về đường thẳng cắt một trong hai đường thẳng song song
Bài 3.32 (trang 46). Vẽ hình minh hoạ, ghi giả thiết, kết luận bằng kí hiệu và chứng minh định lí sau: Nếu một đường thẳng cắt một trong hai đường thẳng song song thì nó cũng cắt đường thẳng kia.
abcAa song song b, c cắt a tại A — cần chứng minh c cũng cắt b
Kiến thức cần nhớ
  • Với hai đường thẳng phân biệt, chỉ có hai khả năng: cắt nhau (có đúng một điểm chung) hoặc song song (không có điểm chung nào).
  • Tiên đề Euclid: qua một điểm ở ngoài một đường thẳng, chỉ có một đường thẳng song song với đường thẳng đó.
  • Muốn chứng minh một đường thẳng KHÔNG song song với đường thẳng khác, có thể giả sử điều ngược lại rồi tìm mâu thuẫn (phản chứng).
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…

🎯 Học tiếp

📚 Cùng chương: Chương III. Góc và đường thẳng song song