Cho hình bình hành ABCD, \(\widehat{B}=120^0\), AB = 2BC. Gọi I, K lần lượt là trung điểm của AB và CD.
a) C/m: Tứ giác ABCD là hình thoi
b) Tính góc AKB
c) Cho chu vi hình bình hành bằng 30cm, tính các cạnh của tam giác AKB và diện tích của hbh ABCD
a) Xét hình bình hành ABCD có I, K là trung điểm của AB và DC nên IK là đường trung bình. Vậy thì IK = BC = AD.
Xét tứ giác ADKI có 4 cạnh bằng nhau nên nó là hình thoi.
b) Chứng minh tương tự, ta có KCBI là hình thoi.
Vậy thì KA là phân giác góc \(\widehat{DKI}\) , KB là phân giác góc \(\widehat{IKC}\)
Vậy nên \(\widehat{AKB}=\widehat{AKI}+\widehat{IKB}=\frac{1}{2}\widehat{DKI}+\frac{1}{2}\widehat{IKC}=\frac{1}{2}.180^o=90^o\)
Vậy \(\widehat{AKB}=90^o\)
c) Do AB = DC = 2 BC = 2AD nên chu vi hình bình hành bằng 6 lần BC. Vậy BC = 30 : 6 = 5 (cm)
AB = 2 x 5 = 10 (cm)
Do IKCB là hình thoi nên BK là phân giác góc IBC. Vậy nên \(\widehat{IBK}=60^o\)
Suy ra IBK là tam giác đều hay KB = IK = BC = 5(cm)
Áp dụng định lý Pi-ta-go, ta có: \(AK=\sqrt{10^2-5^2}=5\sqrt{3}\left(cm\right)\)
Vậy diện tích tam giác AKB bằng: \(\frac{1}{2}.5.5\sqrt{3}=\frac{25}{2}\sqrt{3}\left(cm^2\right)\)
Dễ thấy diện tích hình bình hành gấp đôi diện tích tam giác AKB nên \(S_{ABCD}=25\sqrt{3}\left(cm^2\right)\)