Chứng minh rằng điểm S di động trên tia đối của tia AB thì F luôn thuộc một đường tròn cố định và tính bán trình của đường tròn này theo R.. Chứng minh rằng điểm S di động trên tia đối c
Trang 1Câu 1 Cho đường tròn O R; và một điểm M nằm ngoài đường tròn Từ M kẻ hai tiếp tuyến
MA, MB (A, B là các tiếp tuyến) N là điểm di động trên đoạn AO Đường thẳng MN cắt O
tại C và D (C nằm giữa M và N ), cắt đường thẳng OB tại P Gọi I là trung điểm AB
1) Chứng minh tứ giác MAOB nội tiếp
1) Chứng minh tứ giác MAOB nội tiếp
Theo tính chất của tiếp tuyến ta có
Trang 2BÀI TẬP HÌNH HỌC ÔN THI HK II + TS 10 GIÁO VIÊN CÙ MINH QUẢNG
Tứ giác MAOB là hình vuông có cạnh R
RS
4
khi OE AEIE là đường trung bình của tam giác ABP
Trang 3Câu 2 Cho đường tròn O R; và điểm S cố định nằm ngoài đường tròn O Kẻ hai tiếp tuyến SA và
SB của đường tròn O R; (A B, là tiếp điểm) Đường thẳng bất kỳ qua S cắt đường tròn O tại C và
D(SCSDvà C O D, , không thẳng hàng) Gọi E là trung điểm của đoạn thẳng CD
1) Chứng minh bốn điểm S A O B, , , cùng thuộc một đường tròn
2) Chứng minhAOB 2 SEB.
3) Tia BEcắt đường tròn O tại F Chứng minh tứ giác ACDF là hình thang cân và xác định vị trí của cát tuyến SCD để diện tích tam giác SDF đạt giá trị lớn nhất
SBO90 nên S B O; ; thuộc đường tròn đường kính SO
Vậy bốn điểm S A O B, , , cùng thuộc một đường tròn
2) Vì Gọi Elà trung điểm của đoạn thẳng CD nên OE CD(tính chất đường kính và dây cung)
SEO 90 nên S E O; ; thuộc đường tròn đường kính SO
Vậy 4 điểm S E O B; ; ; thuộc đường tròn đường kính SO SOB SEB
Trang 4BÀI TẬP HÌNH HỌC ÔN THI HK II + TS 10 GIÁO VIÊN CÙ MINH QUẢNG
Mà AOB 2 SOB.(tính chất 2 tiếp tuyến cắt nhau)
Từ (1) và (2) nên tứ giác ACDF là hình thang cân
Ta có SSAD SSFD (cùng đáy SD và cùng chiều cao)
Trang 5Câu 3 Cho O R; và điểm A cố định bên ngoài O Qua A , kẻ đường thẳng dcắt O tại M N,
AMAN Gọi I là trung điểm củaMN Kẻ tiếp tuyến AB AC, tới O , ( B C, là 2 tiếp điểm và
(góc nội tiếp và góc ở tâm cùng chắn BC ) 2
Từ 1 và 2 suy ra: AOBBNC
Trang 6BÀI TẬP HÌNH HỌC ÔN THI HK II + TS 10 GIÁO VIÊN CÙ MINH QUẢNG
Suy ra AMC∽ACN g g
Suy ra AMH ∽ AON c g c AHM ANO (hai góc tương ứng)
Tứ giác ONMH nội tiếp (góc ngoài tại một đỉnh bằng góc trong của đỉnh đối) * c) Ta có: OHNOMN (góc nội tiếp chắn ON ) 5
Xét OMN ta có: OM ON(bán kính của O )
OMN
cân tại O OMN ONM 6
ONMONAAHM 7
Từ 5 , 6 , 7 suy ra: OHN AHM 8
Lại có: OHN NHC90 và AHM MHC 90 9
Từ 8 , 9 suy ra: NHC MHC
HC
là tia phân giác của MHN
* Xét tứ giác SMON ta có: SMO SNO90 (tính chất 2 tiếp tuyến cắt nhau)
SMO SNO 180
Tứ giác SMON nội tiếp **
Từ * , ** ta có 5 điểm S M H O N, , , , cùng thuộc đường tròn đường kính SO
SH OH
10
Lại có: BC OH (OAlà đường trung trực của BC, H OA) CH OH 11
Trang 7Câu 4 Cho đường tròn O bán kính R , đường thẳng dkhông qua Ovà cắt đường tròn tại hai điểm A B, Từ một điểm Ctrên d ( A nằm giữa B và C), vẽ tiếp tuyến CNvới đường tròn (Nlà tiếp điểm; Nthuộc cung ABlớn) Gọi E là trung điểm đoạn AB
a) Chứng minh bốn điểm C E O N, , , cùng nằm trên một đường tròn
b) Chứng minh 2
CN CA CB c) Gọi H là hình chiếu của điểm Ntrên OC Chứng minh OABCHA Tia
CO cắt đường tròn O( )tại hai điểm D và I ( I nằm giữa C D, ) Chứng minh IC DH DC IH
Lời giải
a) Vì E là TĐ của ABnên OE AB OE CE E đường tròn đường kính OC
Vì CNlà tiếp tuyến của đường tròn,Nlà tiếp điểm nên CN ON N đường tròn đường kính OC
Do đó E N, thuộc đường tròn đường kính OC hay bốn điểm C E O N, , , cùng nằm trên đường tròn đường kính OC(ĐPCM) , suy ra tứ giác OECNnội tiếp
( góc nội tiếp và góc tạo bởi tia tiếp tuyến và dây cung); BCN
chung nên NBC∽ANC g g CA CN
CN CB
CN CA CB c) +) CNO vuông tại O, đường cao NH, áp dụng hệ thức lượng trong tam giác ta có
Suy ra CAH∽COB c g c CHA CBO (1)
Vì OA OB( bán kính) nên OABcân tại OOAB ABO (2)
Trang 8BÀI TẬP HÌNH HỌC ÔN THI HK II + TS 10 GIÁO VIÊN CÙ MINH QUẢNG
Từ (1) và (2) ta suy ra OABCHA
(đpcm)
+) Chứng minh tương tự ta có CAI∽CDB c g c CAICDB (3)
Mà 1
BDI BOI2
( góc nội tiếp và góc ở tâm cùng chắn BI ); IOBCAH
Trang 9Câu 5 Cho đường tròn O R; , đường kính AB Lấy C bất kì trên đường tròn O sao cho
AC CB, kẻ dây cung CD vuông góc với đường kính AB tại E Gọi M là điểm chính giữa của cung nhỏAC Tia AM cắt tia BCtại S
1) Chứng minh SM SA SC SB và tam giác ABScân
2) Qua A kẻ tiếp tuyến với đường tròn O cắt tia BM tạiN Chứng minh tứ giác ANSB
C
Trang 10BÀI TẬP HÌNH HỌC ÔN THI HK II + TS 10 GIÁO VIÊN CÙ MINH QUẢNG
ABS cân tại B
2) Xét O có MAN là góc tạo bởi tia tiếp tuyến và dây cung 1
3) Xét tứ giác AHKM có AMKAHK90 AMK AHK 90 90 180
tứ giác AHKM nội tiếp
TiaMH & MD trùng nhau M , H , D thẳng hàng
4) Ta có: tứ giác AHKM nội tiếp nên đường tròn ngoại tiếp AMH là đường tròn ngoại tiếp tứ giác AHKM có đường kính là AK
Xét AMB có AM R 1
AB 2R 2sin MAC30
Trang 11Bài 6 Từ điêm A nằm ngoài đường tròn O vẽ hai tiếp tuyến AD AE D E, ( , là các tiếp điểm).Vẽ cát tuyến ABC của đường tròn O sao cho B nằm giữa A và C.Tia AC nằm giữa hai tia AD AO, Từ O
kẻ OI AC tại I
a) Chứng minh 5 điểm A D E I O, , , , cùng nằm trên đường tròn
b) Chứng minh IA là tia phân giác của DIE và 2
AB AC AD
c) Gọi K và F lần lượt là giao điểm của ED với ACvà OI.Qua D vẽ đường thẳng song song với EI cắt OF và AClần lượt tại H và P.Chứng minh D là trung điểm của HP
Lời giải a) Ta có IB IC OI BC I(tính chất đường kính dây cung)
OIAODAOCA90
Mà các góc OIA ODA OCA , , cùng nhìn cạnh
Trang 12BÀI TẬP HÌNH HỌC ÔN THI HK II + TS 10 GIÁO VIÊN CÙ MINH QUẢNG Bài 7 Cho đường tròn O R; , vẽ dây AB cố định không đi qua tâm O Lấy điểm S bất kì thuộc tia đối của tia AB Kẻ hai tiếp tuyến SM SN, với O , ( M N, là các tiếp điểm, M thuộc cung nhỏ AB) Gọi H là trung điểm của AB
1) Chứng minh 5 điểm O H N S M, , , , cùng thuộc một đường tròn
2) Phân giác của góc AMB cắt AB tại K Chứng minh SMK cân và NA MA
NB MB 3) Gọi I là trung điểm của NB Kẻ IFAN F AN Giả sử góc AOB bằng 0
120 Chứng minh rằng điểm S di động trên tia đối của tia AB thì F luôn thuộc một đường tròn cố định
và tính bán trình của đường tròn này theo R
Lời giải
1) Chứng minh 5 điểm O H N S M, , , , cùng thuộc một đường tròn
Do H là trung điểm của AB nên OH AB (tính chất đường kính và dây cung)
Mặt khác, SMOSNO90 (Tính chất tiếp tuyến)
Do vậy SMO SNOSHO90 suy ra M H N, , cùng nhìn
SO dưới 1 góc bằng 90 nên
5 điểm O H N S M, , , , cùng thuộc một đường tròn đường kính SO
2) Phân giác của góc AMB cắt AB tại K Chứng minh SMK cân và NA MA
M M M; ; chưa tương ứng với hình vẽ)
Vậy tam giác SMK cân tại S
Trang 13SNASBN(Góc tạo bởi tiếp tuyến và dây cung và góc nội tiếp chắn cung AN)
Ta được SAN∽ SNB (g – g) suy ra NA SN
Mặt khác, vì SN và SMlà tiếp tuyến với đường tròn O nên SM SN (3)
Từ (1), (2) và (3) ta suy ra NA MA
NB MB 3) Gọi I là trung điểm của NB Kẻ IFAN F AN Giả sử góc AOB bằng 0
120 Chứng minh rằng điểm S di động trên tia đối của tia AB thì F luôn thuộc một đường tròn cố định
và tính bán kính của đường tròn này theo R
Gọi AT là bán kính của đường tròn tâm O Vì A O, cố định nên T cố định
Gọi J là trung điểm của BT Vì B T, cố định nên J cố định
Ta có ANT90 ANNT
Mặt khác, IF AN nên IF/ /NT
Ta lại có IJ/ /NT suy ra F I J, , thẳng hàng
ABJ90 ABJAFJ90 nên A B J F, , , nội tiếp đường tròn đường kính AJ
Vì AJ cố định nên trung điểm L của AJ cố định hay đường tròn tâm L bán kính LA cố định
Vậy điểm S di động trên tia đối của tia AB thì F luôn thuộc một đường tròn cố định tâm
Trang 14BÀI TẬP HÌNH HỌC ÔN THI HK II + TS 10 GIÁO VIÊN CÙ MINH QUẢNG
Bài 8 Cho Cho đường tròn O R; từ điểm A nằm ngoài đường tròn O vẽ hai tiếp tuyến AB AC,với đường tròn O ( B C, lần lượt là các tiếp điểm)
1) Chứng minh tứ giác ABCOnội tiếp đường tròn
2) Gọi D là trung điểm của AC, BDcắt đường tròn tại E , đường thẳng AE cắt đường tròn
O tại điểm thứ hai F Chứng minh 2
BOICOIIBICABIIBC Nên BI cũng là phân giác của tam giác ABC
Vậy I là tâm đường tròn nội tiếp tam giác ABC
Xét đường tròn O có DCEDBC(góc nội tiếp và góc tạo bởi tia tiếp tuyến và dây cung
Mà DBAAFBDAEAFB
Lại có hai góc này ở vị trí so le trong AC BF// CBF BCA (so le trong)
D
O A
B
C
F
Trang 15Bài 9 Cho đường tròn O , AB là đường kính C là điểm bất kì thuộc đường tròn sao ch
CBCA ( C khác với A và B) Trên tia đối tia BA lấy điểm S ( S khác B), qua S kẻ đường thẳng d vuông góc với AB, cắt tiếp tuyến tại C ở I AI cắt đường tròn O tại điểm thứ hai là
2) Chứng minh: AC AH AE AI
HSBC là tứ giác nội tiếp nên SHC SBC 180
Trang 16BÀI TẬP HÌNH HỌC ÔN THI HK II + TS 10 GIÁO VIÊN CÙ MINH QUẢNG
3) Chứng minh: I là trung điểm của HK và d là trung trực BM
Vì CI là tiếp tuyến của đường tròn O nên
Suy ra I là trung điểm của HK(Đpcm)
Gọi D là giao điểm của AK và O
Xét AHK có:
AB HK ( gt)
KB AH (
ACB 90 ) Suy ra Blà trực tâm của AHK
Trang 17HB AK
( đường cao thứ 3 của AHK) 3
Lại có: BD AK ( BDA là góc nội tiếp đường tròn đường kính AB) 4
Trang 18BÀI TẬP HÌNH HỌC ÔN THI HK II + TS 10 GIÁO VIÊN CÙ MINH QUẢNG Bài 10 Cho tam giác ABC có ba góc nhọn, nội tiếp đường tròn O vàAB AC Các đường cao
BMvà CN cắt nhau tại H Gọi P là giao điểm của hai đường thẳng MN và CB Đường thẳng APcắt đường tròn O tại K (K khácA)
1 Chứng minh tứ giác BNMC là tứ giác nội tiếp
2 Chứng minh PB PC PN PM và tam giác PKN đồng dạng với tam giác PMA
3 Gọi I là trung điểm củaBC Chứng minh ba điểm K H I, , thẳng hàng
Lời giải
1 Chứng minh tứ giác BNMC là tứ giác nội tiếp
Vì CN AB gt suy ra 0
BNC 90
Điểm N nhìn cạnh BC dưới một góc không đổi bằng 90 0
Điểm N thuộc đường tròn đường kính BC ( bài toán quỹ tích ) (1)
Vì BM AC gt suy ra 0
BMC 90
Điểm M nhìn cạnh BC dưới một góc không đổi bằng 90 0
Điểm M thuộc đường tròn đường kính BC ( bài toán quỹ tích ) (2)
Từ (1) và (2) suy ra tứ giác BNMC là tứ giác nội tiếp đường tròn đường kính BC ( dấu hiệu nhận biết tứ giác nội tiếp)
2 Chứng minh PB PC PN PM và tam giác PKN đồng dạng với tam giácPMA Xét đường tròn ngoại tiếp tứ giác BNMC có
E I
K
P
H N
M O A
Trang 193 Gọi Ilà trung điểm củaBC Chứng minh ba điểm K H I, , thẳng hàng
Gọi E là giao điểm của AO với đường tròn O
Suy ra BM/ /EC ( quan hệ từ vuông góc đến song song ) hay BH/ /EC
Vì ABE là góc nội tiếp chắn nửa đường tròn O
ABE 90
( hệ quả góc nội tiếp )
Trang 20BÀI TẬP HÌNH HỌC ÔN THI HK II + TS 10 GIÁO VIÊN CÙ MINH QUẢNG
Suy ra tứ giác BNCE là hình bình hành ( dấu hiệu nhận biết hình bình hành )
Mà I là trung điểm của đường chéo BC ( gt )
( định nghĩa hai tam giác đồng dạng )
Tứ giác AKNM nội tiếp ( dấu hiệu góc trong bằng góc ngoài ở vị trí đối ) (6)
Từ (6) và (7) suy ra 5 điểm A K N H M, , , , cùng thuộc đường tròn đường kính AH
( góc nội tiếp chắn nửa đường tròn )
Trang 21Bài 11 Cho nửa đường tròn tâm O đường kính AB 2R Trên nửa đường tròn O lấy điểm M sao
cho MB R Vẽ các tiếp tuyến Ax By , (Ax và By cùng thuộc một nửa mặt phẳng bờ AB
có chứa điểm M) Tiếp tuyến tại M của đường tròn O cắt Ax By , lần lượt tại C và D 1) Chứng minh tứ giác OBDM là nội tiếp
2) BC cắt đường tròn tại F (F khác B) Đường thẳng qua O vuông góc với BC cắt By
tại E Chứng minh : EF là tiếp tuyến của đường tròn O
3) Gọi K là giao điểm của OE và BC Chứng minh KO KE KF KB và đường trung trực của đoạn thẳng MK đi qua điểm D
Lời giải
1) BD là tiếp tuyến của O tại B
Tứ giác OBDM là nội tiếp
2) Ta có OBOF OBF cân tại O
Trang 22BÀI TẬP HÌNH HỌC ÔN THI HK II + TS 10 GIÁO VIÊN CÙ MINH QUẢNG
Trang 23Bài 12 Cho tam giác nhọn ABC( AB AC ) có các đường cao AD , BE ,CF cắt nhau tại H
1) Chứng minh tứ giác DHEC nội tiếp và xác định tâm O của đường tròn ngoại tiếp tứ giác này 2) Trên cung nhỏ EC của O , lấy điểm I sao cho IC IE, DIcắt CE tại N Chứng minh
NI ND NE NC
3) Gọi M là giao điểm của EFvớiIC Chứng minh MN song songAB
4) Đường thẳng HMcắt O tại K, KN cắt O tại G (khác K ), MN cắt BC tại T Chứng minh H ,T, G thẳng hàng
Lời giải
1) Chứng minh tứ giác DHEC nội tiếp và xác định tâm O của đường tròn ngoại tiếp tứ giác này Xét tứ giác DHEC có
HEC HDC 90
tứ giác DHEC là tứ giác nội tiếp (vì có tổng 2 góc đối bằng 180 )
Gọi O là trung điểm của HC Xét hai tam giác vuông HEC và HDC có HC là cạnh huyền
Áp dụng định lý đường trung tuyến OCOEOHOD
Vây O là tâm của đường tròn ngoại tiếp tứ giác DHEC
Trang 24BÀI TẬP HÌNH HỌC ÔN THI HK II + TS 10 GIÁO VIÊN CÙ MINH QUẢNG
MIN DIC 180 MIN MEN 180
Tứ giác MENI nội tiếp
Trang 26BÀI TẬP HÌNH HỌC ÔN THI HK II + TS 10 GIÁO VIÊN CÙ MINH QUẢNG Bài 13 Cho đường tròn O R ; và một điểm A cố định nằm ngoài đường tròn sao cho OA2R Từ
A kẻ hai tiếp tuyến AB, AC với đường tròn O (B, C là hai tiếp điểm) Một đường thẳng d thay đổi đi qua A luôn cắt đường tròn tại hai điểm D và E (D thuộc cung nhỏ
BC và cung BD lớn hơn cung CD ) Gọi I là trung điểm của DE, H là giao điểm của
AO và BC
1) Chứng minh năm điểm A, B, C , O , I cùng thuộc một đường tròn
2) Chứng minh AH AO AD AE 3R2
3) Chứng minh HC là tia phân giác của DHE
4) Gọi G là trọng tâm BDE Chứng minh khi đường thẳng d thay đổi thì G luôn chạy trên một đường tròn cố định
Lời giải
1) Chứng minh năm điểm A, B, C , O , I cùng thuộc một đường tròn
Ta có: AB là tiếp tuyến tại B của đường tròn ( ) O nên:
ABO 90 Suy ra: điểm B thuộc đường tròn đường kính OA
Tương tự, ta có: ACO 90 nên điểm C thuộc đường tròn đường kính OA
Vi I là trung điểm của dây cung DE nên OIDE (đường kính đi qua trung điểm của dây không đi qua tâm
OIA 90
điểm I thuộc đường tròn đường kính OA
Vậy, năm điểm A, B, C , O , I cùng thuộc đường tròn đường kính OA (đpcm) 2) Chứng minh AH AO AD AE 3R2
Ta có: AB, AC là hai tiếp tuyến cắt nhau tại A của đường tròn O nên:
ABAC và OAOB (theo tính chất hai tiếp tuyến cắt nhau)
Suy ra: AO là đường trung trực của đoạn thẳng BC
B
A
O
D
Trang 273) Chứng minh HC là tia phân giác của DHE
Ta có: AH AO AD AE (chứng minh trên) nên: AH AE
ADAO Suy ra: AHD ∽ AEO (cạnh – góc – cạnh)
DHC EHC
Do đó, HC là tia phân giác của DHE (đpcm)
4) Gọi G là trọng tâm BDE Chứng minh khi đường thẳng d thay đổi thì G luôn chạy trên một đường tròn cố định
Trang 28BÀI TẬP HÌNH HỌC ÔN THI HK II + TS 10 GIÁO VIÊN CÙ MINH QUẢNG
Ta có: G là trọng tâm BDE nên: BG 2BI
3
Gọi M là giao điểm của đoạn OA với đường tròn O OMR
Do OA2R nên M là trung điểm của đoạn thẳng OA
IM là trung tuyến ứng với cạnh huyền của tam giác vuông AIO nên: IM 1OA R
Suy ra: điểm G luôn cách điểm N cố định một khoảng bằng 2R
3 không đổi, nên điểm
G thuộc đường tròn tâm N bán kính 2R
B
A
O
D
Trang 29Bài 14 Cho tam giác ABC có ba góc nhọn nội tiếp đường tròn tâm O bán kính R và AH là đường cao của tam giác ABC Gọi M , N thứ tự là hình chiếu của H trên AB, AC
a) Chứng minh tứ giác AMHN là tứ giác nội tiếp b) Chứng minh
Mà AMH ANH , là hai gốc đối diện trong tứ giác AMHN
Vậy tứ giác AMHN nội tiếp đường tròn đường kính AH
b) Tứ giác AMHN nội tiếp đường tròn đường kính AH
Trang 30BÀI TẬP HÌNH HỌC ÔN THI HK II + TS 10 GIÁO VIÊN CÙ MINH QUẢNG
Trang 31Bài 15 Cho nửa đường tròn tâm O đường kính AB và điểm M bất kì trên nửa đường tròn (MA B,) Trên nửa đường tròn bờ AB chứa nửa đường tròn kẻ tiếp tuyến Ax Tia BM cắt Ax tại I; tia phân giác IAM cắt nửa đường tròn tại E, cắt tia BM tại F, tia BE cắt Ax tại H, cắt AM tại K
a Chứng minh rằng EFMK là tứ giác nội tiếp
b Chứng minh rằng BAF là tam giác cân
c Chứng minh rằng tứ giác AKFH là hình thoi
d Xác định vị trí của M để tứ giác AKFI nội tiếp một đường tròn
Lời giải
a Ta có AEB AMB , là hai góc nội tiếp chắn nửa đường tròn
AEB AMB 90
Xét tứ giác EFMK có hai góc FEK FMK , là hai góc đối nhau
và hai góc đều vuông nên
FEK FMK 180 Vậy tứ giác EFMK là tứ giác nội tiếp (dhnb)
b Ta có AE là phân giác
HAM HAE EAM
mà HAEABE ( góc nội tiếp và góc tạo bởi tiếp tuyến và
nên E là điểm chính giữa cung AB
Ta có: EOM MOB AOE MOB
Vậy tam giác ABF cân tại B
c Xét tam giác AKH có AE vừa là đường cao vừa là đường phân giác nên AKH cân tại A
EK EH
Trang 32BÀI TẬP HÌNH HỌC ÔN THI HK II + TS 10 GIÁO VIÊN CÙ MINH QUẢNG
Xét tam giác cân ABF có BE AF nên E là trung điểm của AF
Xét tứ giác AKFH có E là trung điểm của AF HK , nên AKFH là hình bình hành mà
AF HK nên AKFH là hình thoi
Có MOB MOA 180 MOA MOB90
Vậy M là điểm chính giữa cung AB
Trang 33Bài 16 Cho đường tròn O Điểm A ở ngoài đường tròn O Qua A kẻ một cát tuyến d
cắt đường tròn O tại hai điểm B và C(B nằm giữa AvàC) Kẻ đường kính EFvuông góc với BCtại D(E thuộc cung nhỏBC) Tia AFcắt đường tròn O tại điểm thứ haiI, các dây
EIvà BCcắt nhau tạiK
1) Chứng minh tứ giác DKIFnội tiếp
EB EK EI
3) Chứng minh BE là tiếp tuyến của đường tròn ngoại tiếp KBI
4) Cho 3 điểm A B C, , cố định Chứng minh rằng khi đường tròn O thay đổi nhưng vẫn
đi qua B C, thì đường thẳng EIluôn đi qua một điểm cố định
Lời giải
1) Xét tứ giác DKIFcó: 0
FDK FIK 90 mà chúng nằm ở vị trí đối nhau FIKD
là tứ giác nội tiếp (dhnb)
2) Xét tam giác EBKvà EIBcó:
3) Theo ý 2 ta có: BIKEBK 1
Giả sử từ B kẻ 1 tiếp tuyến Bx của đường tròn ngoại tiếp KBI KBxBIK 2
Từ 1 ; 2 EB trùng với đường Bx
Trang 34BÀI TẬP HÌNH HỌC ÔN THI HK II + TS 10 GIÁO VIÊN CÙ MINH QUẢNG
EB
là tiếp tuyến của đường tròn đi qua ba điểm I B K; ;
4) Ta có: Tứ giác IBCF nội tiếp AB AC AI AF
Lại có: Tứ giác FIKD nội tiếp AK AD AI AF
AB AC AK AD
Vì A B C D; ; ; cố định nên Kcố định
Mà K IE nên IE luôn đi qua điểm Kcố định
Bài 17 Cho đường tròn tâm ( ) O và điểm A nằm ngoài đường tròn Kẻ hai tiếp tuyến AB AC, với đường tròn ( ) O (B C, là các tiếp điểm) Trên cung nhỏ BC lấy một điểm M , từ M lần lượt kẻ các đường vuông góc MI , MH , MK xuống BC, CA, AB (IBC,KAB,HAC) Gọi P Q , lần lượt là giao điểm của các cặp đường thẳng BM và IK , CM và IH
1) Hãy chứng minh tứ giác BIMK là tứ giác nội tiếp
Khi đó tứ giác BIMKcó hai góc đối bù nhau
Do đó tứ giác BIMK là tứ giác nội tiếp
2) Trong tứ giác nội tiếp BIMK có hai góc MKI và MBI cùng nhìn cạnh
MI Suy ra MKIMBI (1)
Tương tự câu 1) ta chứng minh được tứ giác CIMH nội tiếp
Vì MCH MIH , cùng nhìn cạnh MH suy raMCHMIH (2)
Xét (O): ta có MBI là góc nội tiếp chắn cung MC,
MCH là góc tạo bởi tiếp tuyến CH
và dây cung MCnên 1
MBI MCH sdMC
2
Từ (1), (2) và (3) suy ra MKIMIH (*)
Mặt khác, vì BIMK và CIMH là các tứ giác nội tiếp
nên ta có KMI KBIHMI HCI180 (4)
Do AB AC, là hai tiếp tuyến của đường tròn ( ) O kẻ
từ điểm A nên ABAC hay ABC cân tại A
ABC ACB hay
KBI HCI (5)
Trang 35Từ (*) và (**) ta có MHI ∽ MIK Suy ra MI MK
MH MI Vậy MI2 MH MK
3) Ta có PMQ PIQ BMC PIM MIQ BMC KBM MCH
Vì KBM là góc tạo bởi tiếp tuyến KB và dây cung MB và
MCB là góc nội tiếp chắn cung
PMQ PIQ BMC PIM MIQ BMC KBM MCH BMC MCB MBC 180
Do đó tứ giác PIQM nội tiếp
Vì tứ giác PIQM nội tiếp nên ta có MPQMIQMKI MBI Suy ra PQ song song với
BC hay PQ MI
Ta có MI2 MH MK MI3 MI MH MK Suy ra MI MH MK lớn nhất khi và chỉ khi MI
lớn nhất Hay M là điểm chính giữa cung BC
Bài 18 Cho đường tròn O R ; có dây BC cố định không đi qua O , điểm A thay đổi trên cung lớn
BC sao cho tam giác ABC là tam giác nhọn Kẻ BD vuông góc AC tại D, CE vuông góc AB tại
G Chứng minh: Đường tròn A AG ; tiếp xúc với một đường thẳng cố định khi A thay đổi trên cung lớn BC
Lời giải
1) Xét tứ giác BDCE có
BEC BDC 90 (gt)
mà hai góc này cùng nhìn cạnh BC dưới một góc 90
Vậy tứ giác BDCE là tứ giác nột tiếp (dhnb)
2) Kẻ ONBC mà OBC cân tại O Nên ta có
Trang 36BÀI TẬP HÌNH HỌC ÔN THI HK II + TS 10 GIÁO VIÊN CÙ MINH QUẢNG
BC R 3NC
Xét tứ giác AEHD có AEH ADH180 suy ra tứ giác AEHD nội tiếp
GAB GDB cùng nhìn cạnh BG suy ra tứ giác BGDA nội tiếp
tứ giác BLDA là tứ giác nội tiếp
BDA BLA 90
( cùng chắn cung BA)
BGA BDA 180 BGA 90
Có tam giác BLA BGA ch gn
1) Chứng minh tứ giác AFHE nội tiếp được một đường tròn
2) Gọi I là trung điểm của BC Đường thẳng qua E và vuông góc với EI cắt BC tại P Chứng minh PE2PB PC
3) Khi A di chuyển trên cung BC , chứng minh
EF BC cos BAC, từ đó suy ra vị trí của điểm A để diện tích AEF là lớn nhất
Lời giải
Trang 371) Xét tứ giác AFHE có AFH AEH 9090 180
Suy ra AFHE là tứ giác nội tiếp, hay tứ giác AFHE nội tiếp được một đường tròn
2) Xét tam giác BEC vuông tại E có EI là đường trung tuyến, suy ra
IE EC IEC ICE
Lại có IECBEP cuøng phuï BEI
Suy ra BEP ECI IEC
Trang 38BÀI TẬP HÌNH HỌC ÔN THI HK II + TS 10 GIÁO VIÊN CÙ MINH QUẢNG
Suy ra
AEF ABC (tính chất) Xét AEF và ABC có:
BAC : chung
AEF ABC (chứng minh trên)
Suy ra AEFABC (g – g)
Vậy nên SABC lớn nhất khi AD AI hay khi A nằm chính giữa cung BC
Vậy SAEF lớn nhất khi A nằm chính giữa cung BC D
Trang 39Bài 20 Cho đường tròn O R ; đường kính AB Gọi E và D lần lượt là hai điểm thuộc cung AB của đường tròn O sao cho E thuộc cung AD; AE cắt BD tại C; AD cắt BE tại H; CH cắt AB tại F
1) Chứng minh tứ giác CDHE là tứ giác nội tiếp
2) Chứng minh: AE.AC = AF.AB Trên tia đối của tia FD lấy điểm Q sao cho FQ = FE Tính góc AQB
3) Gọi M, N lần lượt là hình chiếu của A và B trên đường thẳng DE
N
M
C
B O
A E
D
Trang 40BÀI TẬP HÌNH HỌC ÔN THI HK II + TS 10 GIÁO VIÊN CÙ MINH QUẢNG
HECvà
HDClà hai góc đối nhau
tứ giác CDHE là tứ giác nội tiếp (dấu hiệu nhận iết tứ giác nội tiếp)
2) Xét ABCcó: H AD BE, AD và BE là hai đường cao H là trực tâm của ABC.
Từ đó suy ra EFA DFB Mà QFADFB nên EFAQFA
Suy ra FEA FQA (c.g.c)
Suy ra AE AQ, mà FE FQ nên AF là đường trung trực của EQ hay AB là đường trung trực của EQ
Lại có E thuộc đường tròn đường kính AB nên Q cũng thuộc đường tròn đường kính AB Suy ra AQB90
3) Gọi K là giao điểm của BN và đường tròn Ta có tứ giác AMNK là hình chữ nhật nên
AK ED// Suy ra AEDK là hình thang, mà AEDK nội tiệp đường tròn nên nó là hình thang cân, suy ra AE DK
Suy ra DQKEDA
Mà EDAADQ nên DQK QDA Suy ra AD QK//
ADKQ là hình thang nội tiếp đường tròn nên là hình thang cân
Suy ra QD AK mà AKMN
Do tứ giác MNKA là hình chữ nhật Suy ra MN QD,
Mà QD FQ FD FE FD nên ta có MNFE FD