a Vì B và C thuộc O nên OB OC= ⇒Onằm trên đường trung trực của BC + Vì ABvà AClà hai tiếp tuyến tại B và Ccủa O nênAB AC= tính chất hai tiếp tuyến cắt nhau Suy ra A thuộc đường trung t
Trang 1Dạng 3: Bài toán tổng hợp: chứng minh hai đoạn thẳng bằng nhau, hai đường thẳng song song, hai đường thẳng vuông góc, tiếp tuyến, đẳng thức tích,
a) Vì B và C thuộc ( )O nên OB OC= ⇒Onằm trên đường trung trực của BC
+ Vì ABvà AClà hai tiếp tuyến tại B và Ccủa ( )O nênAB AC= (tính chất hai tiếp tuyến cắt nhau)
Suy ra A thuộc đường trung trực của BC
Suy ra đường thẳng AO là đường trung trực của BC ⇒ AO BC⊥
Cho đường tròn tâm O bán kính Rvà một
điểm Mnằm ngoài đường tròn Qua M kẻ
tiếp tuyến MA với đường tròn (Mlà tiếp
điểm) Tia Mx nằm giữa MA vàMO cắt
đường tròn (O R; ) tại hai điểm C và D(C
nằm giữa M và ) Gọi I là trung điểm của dây
CD, kẻ AHvuông góc với MOtại H
A
O M
D
Trang 2b) Chứng minh: Bốn điểm M A I O, , , cùng
thuộc một đường tròn
c) Gọi K là giao điểm của OIvới HA Chứng
minh KC là tiếp tuyến của đường tròn (O R; )
⇒ thuộc đường tròn đường kính OM
Hay bốn điểm M A I O, , , cùng thuộc một đường tròn ( đpcm)
Cho nửa đường tròn tâm ( )O , đường kính AB
Vẽ các tiếp tuyến Ax, By với nửa đường tròn
cùng phía đối vớiAB Từ M trên nửa đường
tròn (M khác A B, ) vẽ tiếp tuyến với nửa
đường tròn, cắt Ax và By lần lượt tại C và D
M
Trang 3b) Chứng minh MC MD OM =
c) Cho biết OC BA= = 2R Tính AC và
BD theo R
Lời giải
a) Chứng minh COD là tam giác vuông
+ Vì CA và CM là hai tiếp tuyến tại A và Mcủa ( )O nên OClà tia phân giác của AOM (tính chất hai tiếp tuyến cắt nhau)
+ Vì DB và DM là hai tiếp tuyến tạiBvàM của ( )O nên OD là tia phân giác của DOM (tính chất hai tiếp tuyến cắt nhau)
+ Mà AOM và DOM là hai góc kề bù nên OC và OD vuông góc với nhau
b) Chứng minh MC MD OM = 2
+ Vì OC và OD vuông góc với nhau nên ∆COD vuông tại O
+ Vì CDlà tiếp tuyến tạiM của ( )O nên OM CD⊥
+ Xét ∆CODvuông tại O, OM CD⊥ tại M ta có: MC MD OM = 2 (hệ thức về cạnh và đường cao trong tam giác vuông)
c) Cho biết OC BA= = 2R Tính AC và BD theo R
+Vì CA là hai tiếp tuyến tạiAcủa ( )O nên OA AC⊥ tại A Suy ra, ∆COAvuông tạiA, theo Pytago ta có:
Cho đường tròn ( )O có dây AB Qua Okẻ
đường thẳng vuông góc với AB, cắt tiếp
tuyến tại A của ( )O ở điểm C
O
A
Trang 4a) Chứng minh CB là tiếp tuyến của đường
a) Xét ∆ABO có OA OB R gt= = ( ) ⇒ ∆ABOcân tạiO
Mà OC AB⊥ (gt) ⇒OC là tia phân giác BOA (t/c) ⇒ =
Vậy BC là tiếp tuyến của (O R; ) (theo dấu hiệu nhận biết tiếp tuyến )
b) Ta có OC AB⊥ (gt) mà OC là một đường kính; AB là dây cung
Gọi OCcắt AB tại I ⇒IA IB= (định lí quan hệ vuông góc đường kính và dây )
Trang 5Cho nửa đường tròn ( )O đường kính AB=2R
Kẻ hai tiếp tuyến Ax và By (Ax,By nằm
cùng phía đối với nửa đường tròn) Gọi M là
một điểm thuộc nửa đường tròn (C khác A
và B) Tiếp tuyến tại M với nửa đường tròn
cắt Ax, By theo thứ tự ở C và D
a) Chứng minh COD = ° 90
b) Chứng minh 4 điểm B,D,M , Onằm trên
một đường tròn Chỉ ra bán kính của đường
tròn đó
c) Chứng minh CD AC BD= +
d) Chứng minh tích AC BD. không đổi khi M
thay đổi trên ( )O
e) Chứng minh AB là tiếp tuyến của đường
tròn đường kính CD
g) Gọi giao điểm của AD và BC là N Chứng
minh MN và AC song song
h) Gọi BN′ là tia phân giác của ABD� (N′
thuộc OD) Chứng minh: 1 1 2
BO BD BN+ = ′
Lời giải
a) Chứng minh COD là tam giác vuông
+Vì CAvà CM là hai tiếp tuyến tạiA và M của ( )O nênOClà tia phân giác của AOM (tính chất hai tiếp tuyến cắt nhau)
+VìDBvàDM là hai tiếp tuyến tạiBvàM của ( )O nên OD là tia phân giác củaDOM (tính chất hai tiếp tuyến cắt nhau)
+ Mà AOM và DOMlà hai góc kề bù nên OC và OD vuông góc với nhau
b) Chứng minh 4 điểm B, D, M , Onằm trên một đường tròn Chỉ ra bán kính của đường tròn đó
+ Ta có ∆BODvuông tại B(DB là tiếp tuyến tại Bcủa( )O nênOB BD⊥ ) ⇒ B,D,O nằm trên đường tròn đường kính OD
+ Ta có ∆MODvuông tại M (DM là tiếp tuyến tại Mcủa ( )O nênOM MD⊥ )
⇒ M,D,O nằm trên đường tròn đường kính OD
Vậy 4 điểm B, D, M, Onằm trên đường tròn đường kính OD
c) Chứng minh CD AC BD= +
x
y D C
A
M
Trang 6d) Chứng minh AC BD. không đổi khi M thay đổi trên ( )O
+ Vì OC và OD vuông góc với nhau nên ∆CODvuông tại O
+ Vì là tiếp tuyến tại của nên
+ Xét vuông tại , tại ta có:
(hệ thức về cạnh và đường cao trong tam giác vuông) Mặt khác,
mà không đổi Suy ra không đổi khi thay đổi trên
e) Chứng minh là tiếp tuyến của đường tròn đường kính
+ Ta có tứ giác là hình thang ( vì cùng vuông góc với )
+ Gọi là trung điểm của
+ Mà là trung điểm của
Suy ra là đường trung bình của hình thang Mà
Suy ra mà thuộc đường tròn tâm đường kính
nên là tiếp tuyến của tròn tâm đường kính
g) Gọi giao điểm của và là Chứng minh và song song
D C
Trang 7+ Xét có song song với , theo Ta-lét ta có:
h) Gọi là tia phân giác của ( thuộc ) Chứng minh:
+ Gọi là giao điểm của và
+ Ta có: mà OK BD/ / (Hệ quả Talet)
Bài 6:
Cho nửa đường tròn ( ; )O R có đường kính AB
Dựng dây AC R= và tiếp tuyến Bx với nửa
đường tròn Tia phân giác của góc BAC cắt
OC tại M, cắt tia Bx tại P và cắt nửa đường
tròn tâm O tại Q
a) Chứng minh: BP2 =PA PQ.
b) Chứng minh: bốn điểm B P M O, , , cùng
thuộc đường tròn tìm tâm
c) Đường thẳng AC cắt tia Bx tại K Chứng
Trang 8a) Ta có ∆AQB nội tiếp đường tròn đường kính AB ⇒ ∆AQB vuông tại Q => BQ AP⊥Xét ∆ABP vuông đường cao BQ ⇒ BP2 =PA PQ.
b) AC AO R= = ⇒ cân tại mà là phân giác ⇒ là đường cao
Cho cân tại nội tiếp Gọi là
trung điểm của ; tiếp tuyến của tại
cắt tia tại Tia cắt tại điểm thứ
hai
a) Chứng minh đường thẳng song song
với tiếp tuyến tại của
b) Chứng minh tứ giác là hình bình
hành
c) Gọi là trung điểm của và là giao
điểm của các tia và So sánh các
và
Lời giải
a) Vì cân tại (gt) thuộc đường trung trực của
Vì (gt) thuộc đường trung trực của
nên là đường trung trực của
mà là tiếp tuyến của tại
F
E D
A O
C B
Trang 9Cho nửa đường tròn tâm đường kính
Qua thuộc nửa đường tròn kẻ tiếp tuyến
d với đường tròn Gọi lần lượt là chân
đường vuông góc kẻ từ đến và là
chân đường vuông góc kẻ từ đến
a) Chứng minh
b) Chứng minh không phụ thuộc
vào vị trí của trên nửa đường tròn
c) Chứng minh là phân giác của
d) Chứng minh đường tròn đường kính
⇒ BAC ⇒BAC =2.BAH(3)
ABH BAH+ =900 BGO ICG+ =900
O C
;
2
AB O
Trang 10là đường trung bình hình thang
Vậy không phụ thuộc vào vị trí của M trên nửa đường tròn
Vậy là tiếp tuyến của đường tròn tâm đường kinh
Hay đường tròn đường kính tiếp xúc với
e) Cách 1:
Áp dụng bất đẳng thức Cô –si ta được
Chứng minh tương tự được
( )// //
AE OC cmt ⇒EAC ACO slt= ( ) (1)
(1);(2) ⇒ CAO CAE= ⇒ AC BAE
Trang 11Dấu bằng xảy ra trùng
là điểm chính giữa của nửa đường tròn tâm đường kính Vậy đạt giá trị lớn nhất là điểm chính giữa của nửa đường tròn tâm đường kính
Bài 9:
2 2
4
Trang 12Cho đường tròn Từ một điểm ở
ngoài đường tròn , vẽ hai tiếp tuyến
và sao cho EMO� = 300 Biết chu vi
Cho tam giác cân tại là tâm
đường tròn nội tiếp, là tâm đường tròn
bàng tiếp trong góc Gọi là trung điểm
a) Chứng minh bốn điểm cùng thuộc một đường tròn
+ Vì là đường tròn nội tiếp nên , , là tiếp tuyến của
C
B
I H A
; ; ;
Trang 13+ Gọi tia đối của tia và tia lần lượt là và
+ Vì là đường tròn bàng tiếp trong góc của nên , , là tiếp tuyến của
+ Vì và là hai tiếp tuyến cắt nhau tại của nên tia là tia phân giác của
(tính chất hai tiếp tuyến cắt nhau)
+ Vì và là hai tiếp tuyến cắt nhau tại của nên tia là tia phân giác của (tính chất hai tiếp tuyến cắt nhau)
+ Mà và là hai góc kề bù
Suy ra, vuông tại , là trung điểm của cùng thuộc một đường tròn
+ Tương tự, ta có cùng thuộc một đường tròn
Vậy cùng thuộc một đường tròn
b) Chứng minh là tiếp tuyến của đường tròn
+ Ta có là tia phân giác của nên
Gọi là giao điểm của và
vuông tại có là đường cao
Trang 14Bài 11:
Từ điểm ở ngoài đường tròn kẻ hai
tiếp tuyến (với và là các tiếp
điểm) Kẻ và
, và cắt nhau tại
a) Chứng minh tứ giác là hình thoi
a) Chứng minh tứ giác là hình thoi
+ Vì là hai tiếp tuyến tại và của nên
+ Mặt khác: và
là hình bình hành, mà
là hình thoi
b) Chứng minh ba điểm , , thẳng hàng
là hình thoi là tia phân giác của
Mà là tia phân giác của (tính chất hai tiếp tuyến cắt nhau)
E C
Trang 15Cho tam giác cân , các đường cao
, cắt nhau tại Gọi là tâm đường tròn
ngoại tiếp tam giác
1) Bốn điểm cùng nằm trên một đường
Lấy là trung điểm của
Vậy bốn điểm cùng nằm trên một đường tròn đường kính
2) Vì tam giác cân cân tại nên đường cao đồng thời là đường trung tuyến
là trung điểm của
Xét vuông tại có là trung điểm của
3) Vì nên tam giác DEB cân tại D
Xét (O) có
là tiếp tuyến của đường tròn (O)
4) Theo giả thiết = 6cm
BE ⇒ BE AC⊥ ⇒ BEC = 90 0D
Trang 16Bài 13:
Từ một điểm nằm ngoài đường tròn
vẽ hai tiếp tuyến với đường tròn (
là tiếp điểm) Qua vẽ đường thẳng vuông
góc với , nó cắt tại Chứng minh :
a) Tứ giác nội tiếp đường tròn
b) Tam giác cân
(tính chất của tiếp tuyến) (1)
( tính chất của tiếp tuyến ) (2)
Từ (1) và (2) suy ra
Do đó tứ giác ABOC nội tiếp đường tròn đường kình OA
b) Do AB là tiếp tuyến của đường tròn (O) nên AB OB
Mà OM OB (gt)
Do đó OM // AB ( so le trong ) (3)
Mặc khác theo tính chất hai tiếp tuyến cắt nhau ta có: (4)
Từ (3) và (4) suy ra cân tại M
c) Gọi I là giao điểm của AO và BC
Ta có OBC cân tại O
OI là đường ohân giác cũng là đường cao OA BC tại I
23
=
A BC
Trang 17IBO vuông tại I ta có: (cm)
Thể tích hình nón là: (cm3)
HỆ THỐNG BÀI TOÁN TỔNG HỢP TRONG ĐỀ THI CÁC NĂM QUA TỪ 2016-2021
Bài 1:
Cho nửa đường tròn đường kính
, dây cung Gọi M là điểm
chính giữa cung Đường thẳng kẻ từ
song song với cắt tia ở K và cắt tia
ở , cắt tại
1 Chứng minh tứ giác nội tiếp
2 Chứng minh và
3 Xác định vị trí điểm C trên nửa đường tròn
để là tiếp tuyến của nửa đường tròn
4 Trong trường hợp là tiếp tuyến cửa
nửa đường tròn , tính diện tích phần tam
giác ở ngoài đường tròn theo
Lời giải
1 Chứng minh tứ giác CKMH nội tiếp
(góc nội tiếp chắn nửa đường tròn đường kính AB) Mà CD // BM (gt) nên AM CD Vậy
trong một đường tròn
2 Chứng minh CD = MB và DM = CB
Ta có: (góc nội tiếp chắn nửa đường tròn) Hình 2
Do đó: DM // CB, mà CD // MB(gt) nên tứ giác CDMB là hình bình hành Suy ra: CD = MB
K D
C
B A
Trang 183 Xác định vị trí điểm C trên nửa đường tròn (O) để AD là tiếp tuyến của nửa đường tròn
AD là tiếp tuyến của đường tròn (O) có AK CD và DH AC nên M
là trực tâm tam giác Suy ra: CM AD
4 Tính diện tích phần tam giác ADC ở ngoài (O) theo R:
Gọi S là diện tích phần tam giác ADC ở ngoài đường tròn (O); S1 là diện tích tứ giác AOCD;
S2 là diện tích hình quạt góc ở tâm AOC
R −π
Trang 19Cho đường tròn (O;R) đường kính AB.Gọi C
là điểm bất kỳ thuộc đường tròn đó (C≠
A&B) M, N lần lượt là điểm chính giữa của
các cung nhỏ AC và BC Các đường thẳng
BN và AC cắt nhau tại I, các dây cung AN và
BC cắt nhau ở P Chứng minh:
a) Tứ giác ICPN nội tiếp Xác định tâm K của
đường tròn ngoại tiếp tứ giác đó
b) KN là tiếp tuyến của đường tròn (O; R)
c) Chứng minh rằng khi C di động trên đường
tròn (O;R) thì đường thẳng MN luôn tiếp xúc
với một đường tròn cố định
Lời giải
a) Chứng minh tứ giác ICPN nội tiếp Xác định tâm K của đường tròn ngoại tiếp tứ giác đó:
Ta có (góc nội tiếp chắn nửa đường tròn (O))
Tứ giác ICPN có nên nội tiếp được trong một đường tròn Tâm K của đường tròn ngoại tiếp tứ giác là trung điểm của đoạn thẳng IP
b) Chứng minh KN là tiếp tuyến của đường tròn
Tam giác vuông tại N, K là trung điểm IP nên Vậy tam giác cân ở
K Do đó (1)
Mặt khác (hai góc nội tiếp cùng chắn cung PN đường tròn (K)) (2)
N là trung điểm cung CB nên Vậy cân tại N
Từ (1), (2) và (3) suy ra , hai góc này ở vị trí đồng vị nên
Mặt khác ON BC nên KN ON Vậy KN là tiếp tuyến của đường tròn (O)
=
=
P O
K I
N M
C
B A
Trang 20Ta có (gt) nên Vậy OM là phân giác của
Tương tự ON là phân giác của , mà và kề bù nên
Vậy tam giác vuông cân ở
Vậy khi C di động trên đường tròn thì đường thẳng MN luôn tiếp xúc với một đường tròn cố định
Bài 3:
Cho đường tròn có đường kính
Trên đường tròn lấy điểm sao cho
Vẽ đường tròn cắt đường
tròn tại điểm thứ hai là
a) Chứng minh và là các tiếp tuyến
a) Ta có (góc nội tiếp chắn nửa đường tròn(O))
Điểm M và N thuộc ; AM MB và AN NB nên ; là các tiếp tuyến của
AMB ANB= =
(B BM, )
Trang 21Ta có (các góc nội tiếp chắn nửa đường tròn tâm O và tâm B) Nên IN
MN và JN MN Vậy ba điểm , và thẳng hàng
Tam giác có BO là đường trung bình nên Tam giác cân ở O (vì
OM = OA), nên tam giác đều
AB MN tại H (tính chất dây chung của hai đường tròn (O) và (B) cắt nhau)
Vậy
c) Gọi S là diện tích phần hình tròn nằm (B; BM) nằm bên ngoài hình tròn (O; R) S1 là diện tích hình tròn tâm (B; BM) S2 là diện tích hình quạt MBN S3 ; S4 là diện tích hai viên phân cung MB và NB của đường tròn (O; R)
R
2 3
Trang 22Cho đường tròn đường kính AB bằng
cm Gọi làđiểm nằm giữa và sao
cho cm Qua vẽ đường thẳng
vuông góc với , đường thẳng này cắt
đường tròn tại và Hai đường
d) Tiếp tuyến tại của đường tròn cắt
ở Chứng minh đường thẳng đi
qua trung điểm của đoạn thẳng
Lời giải
a) Ta có (góc nội tiếp chắn nửa đường tròn)
Suy ra Tứ giác có nên nội tiếp được trong một đường tròn b) Ta có AB = 6 (cm) ; AH = 1 (cm) HB = 5 (cm)
N M
D
C
B A
Trang 23Cho tam giác vuông tại Vẽ đường tròn tâm
đường kính Đường tròn cắt tại điểm
c) Từ kẻ tại Gọi là trung điểm của
Tiếp tuyến tại của cắt tại Chứng
minh : ba điểm , , thẳng hàng
d) Chứng minh: là tiếp tuyến của đường tròn ngoại
tiếp
Lời giải
a) Ta có chắn nửa đường tròn nên hay
vuông tại có là đường cao nên theo hệ thức về cạnh và đường cao ta có (đpcm)
AM =
C K P OI
Trang 24Mà O là trung điểm của AC, OM // AI nên M là trung điểm của IC, do đó IM = CM
Cho đường tròn đường kính là điểm
trên đường tròn (O) sao cho Vẽ
a) Chứng minh vuông Tính độ dài và số đo
Trang 25b) Tiếp tuyến tại và của đường tròn cắt nhau tại
Chứng minh
c) Tiếp tuyến tại của đường tròn cắt BC tại
Chứng minh
d) Gọi là trung điểm của Tia cắt tại
Chứng minh là tiếp tuyến của đường tròn
Lời giải
a) Góc ACB là góc nội tiếp chắn nữa đường tròn nên Do đó vuông
b) Theo tích nhất 2 tiếp tuyến cắt nhau ta có
c) Tam giác BEA có CH // AE (vì cùng vuông góc với AB)
Bài 7:
Cho đường tròn đường kính và điểm bất
kì thuộc đường tròn( khác và ) kẻ tiếp tuyến tại
của đường tròn, tiếp tuyến này cắt tia ở
C
Trang 26đường thẳng tiếp xúc với đường tròn tại cắt ở
a Chứng minh bốn điểm cùng thuộc một
đường tròn
b Chứng minh và song song với
c Đương thẳng kẻ qua và vuông góc với tại
cắt tia ở Chứng minh là tiếp tuyến của
đường tròn
d Gọi là hình chiếu của trên , là giao điểm
của và Chứng minh rằng khi điểm di động
trên đường tròn và thỏa mãn yêu cầu đề bài thì
đường tròn ngoại tiếp tam giác luôn đi qua một
điểm cố định
Lời giải
a.Vì EC và EA là tiếp tuyến của nên
Suy ra tứ giác nội tiếp đường tròn đường kính hay bốn điểm cùng thuộc một đường tròn
b Xét tam giác vuông tại A có AC là đường cao
( hệ thức lượng trong tam giác vuông) c.Vì là đường trung trực của BC
vuông tại F
Mà cân tại O
d Vì lần lượt là trung điểm của là đường trung bình của tam giác
Mà EC và EA là hai tiếp tuyến cắt nhau của đường tròn nên (2)