Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
A B C D O E F K M
a) Ta thấy: Điểm K nằm trên đường tròn ngoại tiếp \(\Delta\)BDE nên tứ giác DKBE nội tiếp đường tròn
=> ^BEK = ^BDK (2 góc nội tiếp cùng chắn cung BK) hay ^AEK = ^FDK
Mà tứ giác DKFC nội tiếp đường tròn => ^FDK = ^FCK
Nên ^AEK = ^FCK hay ^AEK = ^ACK => Tứ giác AKCE nội tiếp đường tròn
=> ^KAE = ^KCD (Cùng bù ^KCE) hay ^KAB = ^KCD
Do tứ giác BKDE nội tiếp đường tròn nên ^KDE = ^KBA hay ^KBA = ^KDC
Xét \(\Delta\)DKC và \(\Delta\)BKA có: ^KAB = ^KCD; ^KBA = ^KDC => \(\Delta\)DKC ~ \(\Delta\)BKA (g.g)
=> \(\frac{KC}{KA}=\frac{KD}{KB}\Rightarrow\frac{KC}{KD}=\frac{KA}{KB}\).
Đồng thời ^DKC = ^BKA => ^DKC + ^BKC = ^BKA + ^BKC => ^BKD = ^AKC
Xét \(\Delta\)KBD và \(\Delta\)KAC có: ^BKD = ^AKC; \(\frac{KC}{KD}=\frac{KA}{KB}\)=> \(\Delta\)KBD ~ \(\Delta\)KAC (c.g.c)
=> ^KBD = ^KAC hoặc ^KBF = ^KAF => Tứ giác AKFB nội tiếp đường tròn
=> ^BKF = ^BAF (2 góc nội tiếp chắn cung BF) => ^BKF = ^BAC = ^BDC (Do ^BAC và ^BDC cùng chắn cung BC) (1)
Ta có: ^BDC = ^FDC = ^FKC (Cùng chắn cung FC) (2)
Xét \(\Delta\)BMC: ^BMC + ^MBC + ^MCB = 1800. Mà ^MBC = ^BAC; ^MCB = ^BDC (Góc tạo bởi tiếp tuyến và dây cung)
Nên ^BAC + ^BDC + ^BMC = 1800 (3)
Thế (1); (2) vào (3) ta được: ^BKF + ^FKC + ^BMC = 1800 => ^BKC + ^BMC = 1800
=> Tứ giác BKCM nội tiếp đường tròn (đpcm).
b) Ta có: ^BKF = ^BDC (cmt) => ^BKF = ^BDE = ^BKE (Do tứ giác DKBE nội tiếp đường tròn)
Mà 2 điểm F và E nằm cùng phía so với BK => 3 điểm K;F;E thẳng hàng. Hay F nằm trên KE (*)
Mặt khác: ^BKF = ^CKF (Vì ^BKF = ^BAC; ^CKF = ^BDC; ^BAC = ^BDC)
=> ^BKE = ^CKE (Do K;F;E thẳng hàng) => ^KE là phân giác của ^BKC (4)
Xét tứ giác BKCM nội tiếp đường tròn: ^MBC = ^MKC; ^MCB = ^MKB
Lại có: \(\Delta\)BCM cân ở M do MB=MC (T/c 2 tiếp tuyến giao nhau) => ^MBC=^MCB
Từ đó: ^MKC = ^MKB => KM là phân giác của ^BKC (5)
Từ (4) và (5) suy ra: 3 điểm K;M;E thẳng hàng. Hoặc M nằm trên KE (**)
Từ (*) và (**) => 3 điểm E;M;F thẳng hàng (đpcm).
O A B C H D I K E F
b) Ta thấy (O) giao (I) tại 2 điểm B và D => BD vuông góc OI (tại K) => ^OKB=900.
Xét đường tròn (I) đường kính AB có H thuộc cung AB => AH vuông góc HB hay AH vuông góc BC (1)
AB và AC là 2 tiếp tuyến của (O) => \(\Delta\)ABC cân tại A. Mà AO là phân giác ^BAC
=> AO vuông góc BC (2)
Từ (1) và (2) => A;H;O thẳng hàng => ^OHB=900.
Xét tứ giác BOHK: ^OKB=^OHB=900 => Tứ giác BOHK nội tiếp đường tròn đường kính OB
=> ^OKH = ^OBH. Lại có ^OBH=^OAB (Cùng phụ ^HBA) => ^OKH = ^OAB
Hay ^OKH = ^HAI. Mà ^OKH + ^KHI = 1800 nên ^HAI + ^KHI = 1800
=> Tứ giác AIKH nội tiếp đường tròn (đpcm).
b) Dễ thấy OI là trung trực của BD và OI cắt BD tại K => K là trung điểm của BD
\(\Delta\)ABC cân đỉnh A có đường phân giác AH => H là trung điểm BC
Từ đó suy ra HK là đường trung bình của \(\Delta\)BDC
=> HK//CD => ^HKD + ^CDK = 1800 (3). Đồng thời \(\frac{HK}{CD}=\frac{1}{2}\)
Tương tự KI là đường trg bình của \(\Delta\)BAD => KI//AD => ^DKI + ^ADK = 1800 (4) Và \(\frac{IK}{AD}=\frac{1}{2}\)
Cộng (3) với (4) => ^KHD + ^KDI + ^CDK + ^ ADK = 3600
<=> ^HKI = 3600 - (^CDK + ^ADK) => ^HKI = ^CDA.
Xét \(\Delta\)HKI và \(\Delta\)CDA: ^HKI=^CDA; \(\frac{HK}{CD}=\frac{IK}{AD}=\frac{1}{2}\)=> \(\Delta\)HKI ~ \(\Delta\)CDA (c.g.c)
=> ^HIK = ^CAD. Mặt khác: ^CAD = ^DBE (Cùng chắn cung DE) => ^HIK=^DBE.
Mà tứ giác AIKH nội tiếp đường tròn => ^HIK=^HAK = >^DBE=^HAK hay ^KBF=^FAK
=> Tứ giác BKFA nội tiếp đường tròn => Đường tròn ngoại tiếp tam giác ABF đi qua điểm K (đpcm).
Vì BHCG là hình bình hành nên BG∥HCcap B cap G is parallel to cap H cap C𝐵𝐺∥𝐻𝐶 và CG∥HBcap C cap G is parallel to cap H cap B𝐶𝐺∥𝐻𝐵.
Do HC⟂ABcap H cap C ⟂ cap A cap B𝐻𝐶⟂𝐴𝐵 (CF là đường cao) nên BG⟂ABcap B cap G ⟂ cap A cap B𝐵𝐺⟂𝐴𝐵, suy ra ∠ABG=90∘angle cap A cap B cap G equals 90 raised to the composed with power∠𝐴𝐵𝐺=90∘.
Do HB⟂ACcap H cap B ⟂ cap A cap C𝐻𝐵⟂𝐴𝐶 (BE là đường cao) nên CG⟂ACcap C cap G ⟂ cap A cap C𝐶𝐺⟂𝐴𝐶, suy ra ∠ACG=90∘angle cap A cap C cap G equals 90 raised to the composed with power∠𝐴𝐶𝐺=90∘.
Xét tứ giác ABGC có ∠ABG+∠ACG=90∘+90∘=180∘angle cap A cap B cap G plus angle cap A cap C cap G equals 90 raised to the composed with power plus 90 raised to the composed with power equals 180 raised to the composed with power∠𝐴𝐵𝐺+∠𝐴𝐶𝐺=90∘+90∘=180∘.
Hai góc đối này bù nhau nên tứ giác ABGC nội tiếp được trong một đường tròn. Chứng minh tứ giác ABMG nội tiếp:
Từ hình bình hành BHCG, gọi K là trung điểm BC. Ta có K cũng là trung điểm HG.
Đường thẳng đi qua G song song với BC cắt AH tại M. Do AH⟂BCcap A cap H ⟂ cap B cap C𝐴𝐻⟂𝐵𝐶, suy ra MG⟂AHcap M cap G ⟂ cap A cap H𝑀𝐺⟂𝐴𝐻 hay ∠AMG=90∘angle cap A cap M cap G equals 90 raised to the composed with power∠𝐴𝑀𝐺=90∘.
Do BG∥HCcap B cap G is parallel to cap H cap C𝐵𝐺∥𝐻𝐶 và HC⟂ABcap H cap C ⟂ cap A cap B𝐻𝐶⟂𝐴𝐵, suy ra BG⟂ABcap B cap G ⟂ cap A cap B𝐵𝐺⟂𝐴𝐵, hay ∠ABG=90∘angle cap A cap B cap G equals 90 raised to the composed with power∠𝐴𝐵𝐺=90∘.
Xét tứ giác ABMG có hai đỉnh kề nhau B và M cùng nhìn cạnh AG dưới một góc vuông ( ∠ABG=∠AMG=90∘angle cap A cap B cap G equals angle cap A cap M cap G equals 90 raised to the composed with power∠𝐴𝐵𝐺=∠𝐴𝑀𝐺=90∘). Do đó tứ giác ABMG nội tiếp được trong đường tròn đường kính AG.
Bước 2: Chứng minh tam giác ABD và tam giác AGC đồng dạng Ta có ∠ADB=90∘angle cap A cap D cap B equals 90 raised to the composed with power∠𝐴𝐷𝐵=90∘ (AD là đường cao).
Ta có ∠ACG=90∘angle cap A cap C cap G equals 90 raised to the composed with power∠𝐴𝐶𝐺=90∘ (đã chứng minh ở Bước 1).
Trong đường tròn ngoại tiếp tứ giác ABGC, ta có ∠ABD=∠ABGangle cap A cap B cap D equals angle cap A cap B cap G∠𝐴𝐵𝐷=∠𝐴𝐵𝐺 (do D nằm trên BC, B, G, C nội tiếp) và ∠AGCangle cap A cap G cap C∠𝐴𝐺𝐶 cùng chắn cung AC.
∠ABGangle cap A cap B cap G∠𝐴𝐵𝐺 chắn cung AG, ∠ACGangle cap A cap C cap G∠𝐴𝐶𝐺 chắn cung AG (sai, ABGC nội tiếp, ∠ABCangle cap A cap B cap C∠𝐴𝐵𝐶 và ∠AGCangle cap A cap G cap C∠𝐴𝐺𝐶 không chắn cung giống nhau).
Sử dụng tính chất nội tiếp của ABGC: ∠BAC+∠BGC=180∘angle cap B cap A cap C plus angle cap B cap G cap C equals 180 raised to the composed with power∠𝐵𝐴𝐶+∠𝐵𝐺𝐶=180∘.
Ta có ∠ABC=∠ABDangle cap A cap B cap C equals angle cap A cap B cap D∠𝐴𝐵𝐶=∠𝐴𝐵𝐷.
Và ∠AGC=∠BGCangle cap A cap G cap C equals angle cap B cap G cap C∠𝐴𝐺𝐶=∠𝐵𝐺𝐶.
Góc ∠BGC=180∘−∠BAC=180∘−(∠ABD+∠DBC)angle cap B cap G cap C equals 180 raised to the composed with power minus angle cap B cap A cap C equals 180 raised to the composed with power minus open paren angle cap A cap B cap D plus angle cap D cap B cap C close paren∠𝐵𝐺𝐶=180∘−∠𝐵𝐴𝐶=180∘−(∠𝐴𝐵𝐷+∠𝐷𝐵𝐶)... cách này phức tạp. Sử dụng tính chất song song của BHCG: BG∥HCcap B cap G is parallel to cap H cap C𝐵𝐺∥𝐻𝐶.
∠GBC=∠HCBangle cap G cap B cap C equals angle cap H cap C cap B∠𝐺𝐵𝐶=∠𝐻𝐶𝐵 (so le trong).
Ta có ∠ABD=90∘−∠BAD=90∘−∠FAEangle cap A cap B cap D equals 90 raised to the composed with power minus angle cap B cap A cap D equals 90 raised to the composed with power minus angle cap F cap A cap E∠𝐴𝐵𝐷=90∘−∠𝐵𝐴𝐷=90∘−∠𝐹𝐴𝐸
Góc ∠AGCangle cap A cap G cap C∠𝐴𝐺𝐶: do CG∥HBcap C cap G is parallel to cap H cap B𝐶𝐺∥𝐻𝐵, ∠BCG=∠HBC=90∘−∠HCBangle cap B cap C cap G equals angle cap H cap B cap C equals 90 raised to the composed with power minus angle cap H cap C cap B∠𝐵𝐶𝐺=∠𝐻𝐵𝐶=90∘−∠𝐻𝐶𝐵 (sai). Cách khác:
Tứ giác ABGC nội tiếp nên ∠ABC=∠AGCangle cap A cap B cap C equals angle cap A cap G cap C∠𝐴𝐵𝐶=∠𝐴𝐺𝐶 (cùng chắn cung AC) (sai, không đúng vị trí).
∠BAG=∠BCGangle cap B cap A cap G equals angle cap B cap C cap G∠𝐵𝐴𝐺=∠𝐵𝐶𝐺 (cùng chắn cung BG)
∠ABG=∠ACG=90∘angle cap A cap B cap G equals angle cap A cap C cap G equals 90 raised to the composed with power∠𝐴𝐵𝐺=∠𝐴𝐶𝐺=90∘ ∠BAC+∠BGC=180∘angle cap B cap A cap C plus angle cap B cap G cap C equals 180 raised to the composed with power∠𝐵𝐴𝐶+∠𝐵𝐺𝐶=180∘.
∠ABC+∠AGC=180∘angle cap A cap B cap C plus angle cap A cap G cap C equals 180 raised to the composed with power∠𝐴𝐵𝐶+∠𝐴𝐺𝐶=180∘ (sai). Trở lại:
∠ABD=90∘−∠BADangle cap A cap B cap D equals 90 raised to the composed with power minus angle cap B cap A cap D∠𝐴𝐵𝐷=90∘−∠𝐵𝐴𝐷 ∠AGCangle cap A cap G cap C∠𝐴𝐺𝐶:
Ta biết BG⟂ABcap B cap G ⟂ cap A cap B𝐵𝐺⟂𝐴𝐵 và CG⟂ACcap C cap G ⟂ cap A cap C𝐶𝐺⟂𝐴𝐶.
Trong △AGCtriangle cap A cap G cap C△𝐴𝐺𝐶, ∠ACG=90∘angle cap A cap C cap G equals 90 raised to the composed with power∠𝐴𝐶𝐺=90∘.
∠GAC=∠BAC+∠BAGangle cap G cap A cap C equals angle cap B cap A cap C plus angle cap B cap A cap G∠𝐺𝐴𝐶=∠𝐵𝐴𝐶+∠𝐵𝐴𝐺.
Ta có ∠DBC=90∘−∠Cangle cap D cap B cap C equals 90 raised to the composed with power minus angle cap C∠𝐷𝐵𝐶=90∘−∠𝐶.
∠ABG=90∘angle cap A cap B cap G equals 90 raised to the composed with power∠𝐴𝐵𝐺=90∘.
Do BG∥CHcap B cap G is parallel to cap C cap H𝐵𝐺∥𝐶𝐻, ta có ∠GBC=∠HCBangle cap G cap B cap C equals angle cap H cap C cap B∠𝐺𝐵𝐶=∠𝐻𝐶𝐵.
Ta có ∠ABD=90∘−∠BAD=∠Cangle cap A cap B cap D equals 90 raised to the composed with power minus angle cap B cap A cap D equals angle cap C∠𝐴𝐵𝐷=90∘−∠𝐵𝐴𝐷=∠𝐶 (sai, ∠ABC=90∘−∠Cangle cap A cap B cap C equals 90 raised to the composed with power minus angle cap C∠𝐴𝐵𝐶=90∘−∠𝐶 chỉ khi tam giác vuông). ∠ABC=∠ABD+∠DBCangle cap A cap B cap C equals angle cap A cap B cap D plus angle cap D cap B cap C∠𝐴𝐵𝐶=∠𝐴𝐵𝐷+∠𝐷𝐵𝐶.
∠DBC=90∘−∠BCD=90∘−∠Cangle cap D cap B cap C e...
A B C D E K M
a) (Ta sẽ dùng phương pháp chồng hình, còn gọi là chứng minh bằng trùng hình.)
Vẽ tia \(AD'\) thỏa mãn \(\widehat{BAD'}=\widehat{MAC}\) và \(D'\) nằm trên \(\left(O\right)\).
Khi đó, \(\widehat{D'BC}=\widehat{D'AC}=\widehat{BAM}\) và ta suy ra \(D'B\) tiếp xúc với đường tròn ngoại tiếp \(ABM\).
Tương tự, \(D'C\) tiếp xúc với đường tròn ngoại tiếp \(ACM\) và ta suy ra \(D=D'\).
Vậy \(ABDC\) nội tiếp.
b) Hiển nhiên do \(\widehat{BAD}=\widehat{KAC}\).
c) (Vẫn chồng hình) Gọi \(E'\) đối xứng với \(K\) qua \(M\) suy ra \(E'BKC\) là hình bình hành.
Từ đó có \(E'B=KC=DB\) hay tam giác \(E'BD\) cân tại \(B\).
Mặt khác CM được \(BC\) là phân giác \(\widehat{E'BD}\) nên ta được \(E'\) đối xứng với \(D\) qua \(BC\).
Vậy \(E=E'\) hay \(A,E,M\) thẳng hàng.
-----
(P/S: Nếu để ý sẽ thấy tia \(AD'\) và \(AM\) thỏa tc góc ở trên sẽ đối xứng nhau qua đường phân giác \(\widehat{BAC}\). Vì thế tia \(AD'\) gọi là đường "đối trung" của tam giác \(ABC\) (ĐỐI XỨNG của TRUNG TUYẾN qua phân giác). Đường này mà cho lớp 9 toán thường thì hơi khó đó.)