Gọi H là trung điểm của AE, kẻ dây CD vuông góc với AE tại H a Tính góc ACB; b Tứ giác ACED là hình gì, chứng minh?. c Gọi I là giao điểm của DE và BC.[r]
Trang 1Bài 1: Cho (O; R) có đường kính AB Lấy điểm C trên đường tròn sao cho AC = R
a) Tính BC theo R và các góc của ΔABC
b) Gọi M là trung điểm của OA Vẽ dây CD vuông góc với AB tại M
Chứng minh: tứ giác ACOD là hình thoi
c) Tiếp tuyến tại C của đường tròn cắt đường thẳng AB tại E
Chứng minh: ED là tiếp tuyến của (O)
d) Hai đường thẳng EC và DO cắt nhau tại F Chứng minh: C là trung điểm của EF
b)▪ Xét ΔAMD và ΔOMD có:
MA = MO (M trung điểm OA) MD: chung
ΔAMD = ΔOMD (c.g.c)
▪ Xét tứ giác ACOD có:
OC = OD = AC = R (gt)
OD = AD (cmt)
OC = OD = AC = AD
Tứ giác ACOD là hình thoi
c) ▪ Vì ACOD là hình thoi
OA là phân giác
▪ Xét ΔECO và ΔEDO có:
OC = OD (= R) OE: chung ΔECO = ΔEDO (c.g.c) hay ED là tiếp tuyến của (O) (vì D thuộc (O))
d) ▪ ΔOAC đều (vì OA = OC = AC = R) nên: O 2 600
▪ Vì EC, ED là hai tiếp tuyến (O) nên: O1 O 2 600
=>O 3 600
▪ ΔOCE = ΔOCF (g.c.g)
CE = CF (2 cạnh tương ứng) hay C là trung điểm EF
Bài 2: Cho ΔABC vuông tại A (AB < AC), đường cao AH Cho biết BH = 9cm, HC = 16cm.
a) Tính AB, AH
b) Gọi M là trung điểm của BC Đường vuông góc với BC tại M cắt đường thẳng AC và BA theo thứ tự tại E và F Chứng minh: BH.BF = MB.AB
c) Gọi I là trung điểm của EF Chứng minh: IA là bán kính của đường tròn tâm I bán kính IF
d) Chứng minh: MA là tiếp tuyến của đường tròn tâm I bán kính IF
Trang 2AH // FM (cùng vuông góc BC)
(Talet) hay BH.BF = BM.BA
c)
Vì ΔAEF vuông tại A, AI là đường trung tuyến nên:
(vì I là trung điểm EF)
IA bán kính đường tròn tâm I, bán kính IF ngoại tiếp ΔAEF
d) Vì ΔABC vuông tại A, AM là đường trung tuyến nên:
(vì M là trung điểm BC)
ΔMAC cân tại M (vì MA = MC: do trên) (1)
ΔIAE cân tại I (vì IA = IE = R) (2)
Mà: (3) (2 góc đối đỉnh)
Từ (1), (2) và (3) (2 góc phụ nhau)
Hay và A thuộc (I, IF)
Vậy MA là tiếp tuyến của đường tròn tâm I bán kính IF
Bài 3: Cho đường tròn (O,R) đường kính AB Một điểm M nằm trên đường tròn ( M khác A, B) Gọi N là
điểm đối xứng của điểm A qua điểm M Gọi E là giao điểm của đường thẳng BM với tiếp tuyến tại A của đường tròn (O)
1 Nếu biết góc ABE bằng 60o và R = 3cm Hãy tìm độ dài cảu đoạn thẳng EA và EB
2 Chứng minh EN NB
3 Chứng minh EN là tiếp tuyến của đường tròn (B, 2R)
Trang 3K _ _
=
=
H E
O
N M
C B
A
1 Tính độ dài EA, EB
Xét EAB vuông:
+ Tính EB =12cm
+ Tính EA = 6√3 cm
2 Chứng minh EN NB
+ Chứng minh ENBEAB
+ ENNB
3 Chứng minh EN là tiếp tuyến của đường tròn (B,2R)
Chỉ ra:
+ AB NB
+ EN NB
+ BN là bán kính của đường tròn (B,2R)
Bài 4: Cho tam giác ABC nhọn Đường tròn tâm O đường kính BC cắt AB ở M và cắt AC ở N Gọi H là
giao điểm của BN và CM
1) Chứng minh AH BC
2) Gọi E là trung điểm AH Chứng minh ME là tiếp tuyến của đường tròn (O)
3) Chứng minh MN OE = 2ME MO
4) Giả sử AH = BC Tính tgBAC
1) Chứng minh AH BC
ΔBMC và ΔBNC nội tiếp đường tròn (O) đường kính BC
Suy ra BMC BNC 900 Do đó: BN AC, CM AB,
Tam giác ABC có hai đường cao BN , CM cắt nhau tại H
Do đó H là trực tâm tam giác Vậy AH BC
2) (1đ)Gọi E là trung điểm AH Chứng minh ME là tiếp tuyến của đường tròn (O)
OB = OM (bk đường tròn (O)) ΔBOM cân ở M
Do đó: OMB OBM (1)
ΔAMH vuông ở M , E là trung điểm AH nên AE = HE =
1
2AH Vậy ΔAME cân ở E
Do đó: AME MAE (2)
Từ (1) và (2) suy ra: OMB AME MBO MAH Mà MBO MAH 900(vì AH BC )
Nên OMB AME 900 Do đó EMO 900 Vậy ME là tiếp tuyến của đường tròn (O)
3) (0,5đ)Chứng minh MN OE = 2ME MO
OM = ON và EM = EN nên OE là đường trung trực MN
Do đó OE MN tại K và MK = 2
MN
M E
N
Trang 4ΔEMO vuông ở M , MK OE nên ME MO = MK OE = 2
MN
.OE Suy ra: MN OE = 2ME MO
4) (0,5đ) Giả sử AH = BC Tính tan BAC
ΔBNC và ΔANH vuông ở N có BC = AH và NBC NAH (cùng phụ góc ACB)
ΔBNC = ΔANH (cạnh huyền, góc nhọn) BN = AN
BN NAB
AN
Do đó: tan BAC =1
Bài 5:Cho đường tròn (O, R) và điểm A nằm bên ngoài đường tròn Kẻ các tiếp tuyến AB, AC với đường
tròn (B, C là các tiếp điểm) Gọi E là giao điểm của BC và OA
a) Chứng minh: BE vuông góc với OA
b) Chứng minh: OE.OA = R2.
c) Trên cung nhỏ BC của đường tròn (O, R) lấy điểm K bất kỳ (K khác B, C) Tiếp tuyến tại K của đường tròn (O, R) cắt AB, AC theo thứ tự tại P, Q
Chứng minh tam giác APQ có chu vi không đổi khi K chuyển động trên cung nhỏ BC.
a) AB, AC là 2 tiếp tuyến của (O)
⇒ AB = AC (t/c 2 tiếp tuyến cắt nhau)
Mặt khác: OB = OC = R
⇒ OA là trung trực của BC
⇒ OABE
b)Xét OAB vuông tại B,đường cao BE, ta có:
OE OA OB2R2(theo hệ thức lượng trong tam giác vuông)
c) * PB, PK là 2 tiếp tuyến kẻ từ P đến (O) nên PK = PB(t/c2 tiếp tuyến cắt nhau)
QK, QC là 2 tiếp tuyến kẻ từ Q đến (O) nên QK = QC(t/c2 tiếp tuyến cắt nhau)
* Cộng vế ta có:
Bài 6: Cho nửa đường tròn (O) đường kính AB Vẽ các tiếp tuyến Ax, By về nửa mặt phẳng bờ AB chứa
nửa đường tròn Trên Ax và By theo thứ tự lấy M và N sao cho góc MON bằng 900
Gọi I là trung điểm của MN Chứng minh rằng:
a AB là tiếp tuyến của đường tròn (I;IO)
b MO là tia phân giác của góc AMN
Trang 5c MN là tiếp tuyến của đường tròn đường kính AB.
I
y x
H M
N
B O
A
a Tứ giác ABNM có AM//BN (vì cùng vuông góc với AB) => Tứ giác ABNM là hình thang
Hình thang ABNM có: OA= OB; IM=IN nên IO là đường trung bình của hình thang ABNM
Do đó: IO//AM//BN Mặt khác: AMAB suy ra IOAB tại O
Vậy AB là tiếp tuyến của đường tròn (I;IO)
b Ta có: IO//AM =>AMO = MOI ( 1)
Lại có: I là trung điểm của MN và MON vuông tại O (gt) ;
nên MIO cân tại I
Hay OMN = MOI (2)
Từ (1) và (2) suy ra: AMO =OMN Vây MO là tia phân giác của AMN
c Kẻ OHMN (HMN) (3)
Xét OAM và OHM có:
OAM = OHM = 900
AMO =OMN ( chứng minh trên)
MO là cạnh chung
Suy ra: OAM = OHM (cạnh huyền- góc nhọn)
Do đó: OH = OA => OH là bán kính đường tròn (O; 2
AB
) (4)
Từ (3) và (4) suy ra: MN là tiếp tuyến của đường tròn (O; 2
AB
)
Bài 7: Cho nửa đường tròn tâm O, đường kính AB = 2R M là một điểm tuỳ ý trên đường tròn ( MA,B)
Kẻ hai tiếp tuyến Ax, By với nửa đường tròn (Ax, By và nửa đường tròn cùng nằm trên một nửa mặt phẳng
bờ AB) Qua M kẻ tiếp tuyến thứ ba với đường tròn cắt Ax và By tại C và D
a Chứng minh: CD = AC + BD và tam gic COD vuông tại O
b Chứng minh: AC.BD = R2
c Cho biết AM =R Tính theo R diện tích BDM
d AD cắt BC tại N Chứng minh MN // AC
Trang 6a/ CA = CM (tính chât hai tiếp tuyến cắt nhau)
DB = DM (tính chât hai tiếp tuyến cắt nhau)
CD = CM + MD = CA + DB
Hay CD = AC + BD
OC là tia phân giác của góc AOM
OD là tia phân giác của góc BOM
Mà góc AOM và góc BOM là hai góc kề bù
Nên: CÔD = 900
Vậy tam giác COD vuông tại O
b/.Tam giác COD vuông tại O có OMCD
OM2 = CM.MD (2)
suy ra: AC.BD = R2
c)Tam giác BMD đều
SBMD =
2
4
R
đvdt d) Chứng minh MN song song với AC bằng Talet đảo
Bài 8: Từ một điểm ở ngoài đường tròn (O) kẻ tiếp tuyến AB với đường tròn (O) (B là tiếp điểm) Gọi I là
trung điểm của đoạn AB, kẻ tiếp tuyến IM với đường tròn (O) (M là tiếp điểm)
a Chứng minh rằng : Tam giác ABM là tam giác vuông
b Vẽ đường kính BC của đường tròn (O) Chứng minh 3 điểm A; M; C thẳng hàng
c Biết AB = 8cm; AC = 10cm Tính độ dài đoạn thẳng AM
Trang 7a/Theo giả thiết IM,IB là tiếp tuyến của đường tròn (O)
=>IM = IB (T/c hai tiếp tuyến cắt nhau)
Mà IA = IB (gt) suy ra MI =
1
2 AB Vậy tam giác AMB vuông tại M (T/c….)
b/Trong tam giác BMC ta có OM = OB = OC ( Bán kính đường tròn (O)) => MO =
1
2BC =>
tam giác BMC vuông tại M (T/c…)
Ta có AMBBMC 900900 1800
Vậy AMC 1800 Nên 3 điểm A,M,C thẳng hàng
c/Ta có AB là tiếp tuyến của đường tròn (O) => ABOB( T/c tiếp tuyến)
Trong tam giác ABC vuông tại B ta có BM AC
=> AB2 AM AC ( Hệ thức lượng trong tam giác vuông)
=>
2
AB
AM
AC
Thay số được AM = 6,4
Bài 9: 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) CM : BP2 = PA PQ
b) CM : 4 điểm B,P, M, O cùng thuộc đường tròn tìm tâm
c) Đường thẳng AC cắt tia Bx tại K C/m : KP = 2 BP
a, Ta có AQB nội tiếp đường tròn đường kính AB => AQB vuông tại Q =>BQAP
xét ABP vuông đường cao BQ áp dụng hệ thức lượng b2 = a.b/
BP2 = PA PQ
b, AC = AO = R => ACO cân tại A
mà AM là phân giác => AM là đường cao
=>
OMQ 90 mµ BPO 90 (Bx lµ tiÕp tuyÕn)
M, B cïng thuéc ® êng trßn
t©m lµ trung ®iÓm cña OP
c, ta có AOC đều => góc A = 600
xét AKB v uông
O
C A
B I
M
M
O C
K
B A
Trang 8AP lµ ® êng ph©n gi¸c => 2
PK 2BP
Bài 10 :
Câu 11: Cho tam giác ABC vuông tại A, đường cao AH Vẽ đường tròn (A ; AH) Vẽ các tiếp tuyến BD,
CE với đường tròn (D, E là hai tiếp điểm khác H)
a/ Chứng minh BD + CE = BC và ba điểm A, D, E thẳng hàng
Trang 9b/ Chứng minh
2
4
DE
BD CE
c/ Đường tròn tâm M đường kính CH cắt đường tròn (A ; AH) tại N (N khác H)
Chứng minh CN song song với AM
a/ Theo tính chất hai tiếp tuyến cắt nhau, có BD = BH, CE = CH
b/
2 2
4
DE
BD CE BH CH AH
c/ HNC nội tiếp đường tròn đường tròn đường kính HC nên vuông tại N HN NC Chứng minh AM là đường trung trực của HN nên AM HN
Suy ra AM // CN (vì cùng vuông góc với HN)
Bài 13 Cho (O;15), dây BC = 24cm Các tiếp tuyến của đường tròn tại B và tại C cắt nhau ở A Kẻ OH
vuông góc với BC tại H
a) Tính OH ;
b) Chứng minh ba điểm O, H, A thẳng hàng ;
c) Tính độ dài các đoạn thẳng AB, AC ;
d) Gọi M là giao điểm của AB và CO, gọi N là giao điểm của AC và BO Tứ giác BCNM là hình
gì ? Chứng minh ?
a) Ta có HC = HB = 12cm, OH =9 (cm)
b) Tam giác OBC cân tại O có OH BC suy ra OH là
phân giác của BOC, mà OA là phân giác của BOCnên
O, H, A thẳng hàng
c) Tam giác OBA vuông tại B có BH là đường cao nên
d) Tam giác MAN có O là trực tâm nên AO MN suy
ra MN// BC và góc MBC = góc NCB nên BCNM là
m
15
12
12 h o a
c b
Trang 10Bài 14: Cho tam giác ABC có AB = 3cm ; AC = 4cm ;BC = 5cm; AH vuông góc với BC (H BC) Đường tròn (O) đi qua A và tiếp xúc với BC tại B Đường tròn (I) đi qua A và tiếp xúc với BC tại C a) Tính BAC b) Tính AH
c) Chứng minh rằng : (O) và (I) tiếp xúc ngoài với nhau tại A
d) Gọi M là trung điểm của BC Chứng minh rằng: Tam giác IMO vuông và OI là tiếp tuyến của đường tròn đường kính BC
Giải:
Hình vẽ có tam giác ABC ,đường caoAH được :
Hình vẽ có thêm (O) và (I) Và điểm M ⇒BC2=AB2 +AC2 a) AB2 + AC2 = 32+42 = 9 + 16 =25=BC2
Theo định lý đảo của Pytago ⇒ Tam giác ABC vuông tại A
Vậy BÂC= 900
b)Trong tam giác vuông ABC tacó: AH.BC=AB.AC
⇔ AH.5 = 3.4 ⇒ AH = 3 45 =2 4 cm
c) Chứng minh được : HÂC = CÂI (1)
Chứng minh được :OÂB = HÂB (2)
Chứng minh được :BÂH + HÂC = BÂC=900 (3)
Nói được O,A,I Thẳng hàng OA+AI=OI, vậy (O) và(I) Tiếp xúc ngoài với
nhau tại A
d) Chứng minh được :MI là đường phân giác của ∠ AMC MO là đường phân giác của ∠ AMB
Mà ∠AMB+∠ AMC=1800 (2 góc kề bù ) ⇒∠OMI=900 Vậy tam giác OMI vuông tại M
Ta có : MA =MB =MC = BC/2 Nên M là tâm đường tròn đường kính BC Chứng minh được : ∠MAC=∠MCA ∠IAC=∠ICA
Mà : ∠MCA +∠ACI=900 (Tiếp tuyến vuông góc bán kính)
⇒∠MAC+∠CAI =∠MAI=900⇒MA ⊥ IA Vậy OI là tiếp tuyến của
đường tròn đường kính BC
//
//
i
m h
o a
c b
Trang 11_ _
=
=
H E
O
N M
C B
A
Bài 15.Cho tam giác ABC nhọn Đường tròn tâm O đường kính BC cắt AB ở M và cắt AC
ở N Gọi H là giao điểm của BN và CM
1) Chứng minh AH BC
2) Gọi E là trung điểm AH Chứng minh ME là tiếp tuyến của đường tròn (O)
3) Chứng minh MN OE = 2ME MO
4) Giả sử AH = BC Tính tang BAC
Giải 1) Chứng minh AH BC
ΔBMC và ΔBNC nội tiếp đường tròn (O) đường kính BC
Suy ra BMC = BNC = 900 Do đó: BNAC, CM AB,
Tam giác ABC có hai đường cao BN , CM cắt nhau tại H
Do đó H là trực tâm tam giác Vậy AH BC
2) Gọi E là trung điểm AH Chứng minh ME là tiếp tuyến của đường tròn (O)
OB = OM (bk đường tròn (O)) ΔBOM cân ở O
Do đó: OMB OBM (1)
ΔAMH vuông ở M , E là trung điểm AH nên AE = HE =
1
2AH Vậy ΔAME cân ở E
Do đó: AME MAE (2)
Từ (1) và (2) suy ra: OMB + AME = MBO + MAH Mà MBO + MAH = 900 (vì AH BC )
Nên OMB + AME = 900 Do đó EMO = 900 Vậy ME là tiếp tuyến của đường tròn (O)
3) Chứng minh MN OE = 2ME MO
OM = ON và EM = EN nên OE là đường trung trực MN
Do đó OE MN tại K và MK = 2
MN
ΔEMO vuông ở M , MK OE nên ME MO = MK OE = 2
MN
.OE Suy ra: MN OE = 2ME MO 4) Giả sử AH = BC Tính tang BAC
ΔBNC và ΔANH vuông ở N có BC = AH và NBC = NAH (cùng phụ góc ACB)
ΔBNC = ΔANH (cạnh huyền, góc nhọn) BN = AN
ΔANB vuông ở N ⇒ tanNAB = BNAN=1 Do đó: tanBAC = 1
Trang 12F E
H O
N
M
B A
Bài 15 Cho đường tròn tâm (O;R) đường kính AB và điểm M trên đường tròn sao cho MAB = 600 Kẻ dây
MN vuông góc với AB tại H
1 Chứng minh AM và AN là các tiếp tuyến của đường tròn (B; BM):
2 Chứng minh MN2 = 4 AH HB
3 Chứng minh tam giác BMN là tam giác đều và điểm O là trọng tâm của nó
4 Tia MO cắt đường tròn (O) tại E, tia MB cắt (B) tại F
Chứng minh ba điểm N; E; F thẳng hàng
Giải:
1 Chứng minh AM và AN là các tiếp tuyến của đường tròn (B; BM):
ΔAMB nội tiếp đường tròn (O) có AB là đường kính nên ΔAMB vuông ở M
Điểm M (B;BM), AM MBnên AM là tiếp tuyến của đường tròn (B; BM)
Chứng minh tương tự ta được AN là tiếp tuyến của đường tròn (B; BM)
2 Chứng minh MN2 = 4 AH HB
Ta có: AB MN ở H MH = NH =
1
2MN (1)
(tính chất đường kính và dây cung)
ΔAMB vuông ở B, MH AB nên:
MH2 = AH HB ( hệ thức lượng trong tam giác vuông)
Hay
2
2
MN
AH HB MN2 4AH HB. (đpcm) 3) Chứng minh tam giác BMN là tam giác đều và O là trọng tâm tam giác BMN
Từ (1) suy ra AB là là đường trung trực MN nên BM = BN
MAB = NMB = 600 (cùng phụ với MBA) Suy ra tam giác BMN đều
Tam giác OAM có OM = OA = R và MAO = 600 nên nó là tam giác đều
MH AO nên HA = HO = 2
OA
= 2
OB
Tam giác MBN có BH là đường trung tuyến (vì HM = HN) và OH =
1
2OB nên O là trọng tâm của tam giác
4) Chứng minh ba điểm N, E, F thẳng hàng
ΔMNE nội tiếp đường tròn (O) đường kính AB nên nó vuômg ở N MN EN
ΔMNF nội tiếp đường tròn (B) đường kính MF nên nó vuômg ở N MN FN
Do đó ba điểm N, E, F thẳng hàng
Bài 17: Cho tam giác ABC vuông tại C, đường cao CH, O là trung điểm của AB Đường thẳng vuông góc
với CO tại C cắt AB tại D cắt các tiếp tuyến Ax, By của đường tròn (O; OC) lần lượt tại E, F
a) Chứng minh CH2 + AH2 = 2AH.CO
b) Chứng minh EF là tiếp tuyến của (O;OC) từ đó suy ra AE + BF = EF
c) Khi AC
1 2
AB = R, tính diện tích tam giác BDF theo R
Trang 13a) Trong tam giác vuông ACH
AC2 = AH2 +HC2
Trong tam gi ác vuông ACB
AC2 = AH.AB
m à AB = 2CO (T/c trung tuyến của tam giác
vuông)
=> CH2 + AH2 = 2AH.CO
b) Chứng minh được DE là tiếp tuyến
EA = EC, FB = FC
AE + BF = EF
1 2 E
O
F
D
C
H
c) Sin B1= 1/2 => B 1300=>B 2 600=>Tam giác BCF đều
giải các tam giác vuông ABC, BDF => BC = BF = R 3
BD = 3R
=> SBDE = 3
3
2 R2 (đvdt)
Bài 18: Cho (O), đường kính AB = 2R và hai tia tiếp tuyến Ax, By Lấy điểm C tuỳ ý trên cung AB Từ C
kẻ tiếp tuyến thứ ba cắt Ax, By tại D và E
a) Chứng minh : DE = AD + BE.
b) Chứng minh : OD là đường trung trực của đoạn thẳng AC và OD // BC.
c) Gọi I là trung điểm của đoạn thẳng DE, vẽ đường tròn tâm I bán kính ID Chứng minh rằng: Đường
tròn (I ; ID) tiếp xúc với đường thẳng AB
d) Gọi K là giao điểm của AE và BD Chứng minh rằng: CK vuông góc với AB tại H và K là trung
điểm của đoạn CH
a) Ta có DA = DC (…) ; EB = EC (…)
Mà DC + EC = DE
Suy ra DE = AD + EB
b) Ta có OA = OC (…) ; DA = DC (…)
Suy ra OD là đ.tr.tr của AC à OD AC
Mà ACB vuông tại C (…) à AC CB
Do đó OD // BC
c) c/m IO là đ.t.b của hình thang vuông ABED
Suy ra IO // EB // AD mà AD AB (gt) à IO AB (1)
Ta lại có
AD BE IO
2
DE
2
à O I
(2)
Từ (1), (2) à AB là tiếp tuyến của (I) tại O à đpcm
d) Ta có AD // BE (…) à
BE KB mà AD = DC (…), BE = EC (…)
Suy ra
EC KB à KC // EB mà EB AB Do đó CK AB Kéo dài BC cắt AD tại N Ta c/m AD = DN (=DC)