Để vẽ hình, ta cần một số thông tin thêm:
- Vị trí của điểm M so với đường tròn (O)
- Hướng của đường thẳng qua A song song với MB
Với các giả thiết trong đề bài, ta có thể vẽ được hình như sau:
![]()
Bây giờ ta sẽ giải từng câu hỏi:
a) Ta cần chứng minh rằng tam giác ABE và tam giác ABD đồng dạng. Ta có:
- Góc AEB = góc ADB (do AB là tiếp tuyến của đường tròn (O))
- Góc ABE = góc ABD (cùng là góc nội tiếp tại B)
- AB = AB (cạnh chung)
Do đó, theo định lý đồng dạng góc - cạnh - góc, ta có ABE đồng dạng với ABD. Vậy ta có AABE cùng đồng dạng với ABDE.
b) Để tính tọa độ của điểm D, ta giải hệ phương trình sau:
- Đường tròn (O): x^2 + y^2 = r^2
- Đường thẳng MC: y = kx + m (với k là hệ số góc của đường thẳng MC, m là hệ số điều chỉnh)
Ta biết rằng đường thẳng MC song song với đường AB, nên k = -1/2 (vì AB có hệ số góc là -2). Ta cũng biết rằng điểm C nằm trên đường tròn (O), nên ta có:
- x^2 + y^2 = r^2
- y = -1/2 x + m
Thay y trong phương trình đường tròn bằng -1/2 x + m, ta được:
- x^2 + (-1/2 x + m)^2 = r^2
- 5/4 x^2 - 2mr x + (m^2 - r^2) = 0
Đây là một phương trình bậc hai, ta giải nó bằng công thức:
- Δ = (-2mr)^2 - 4 * 5/4 * (m^2 - r^2) = 4r^2 - 4m^2
- x = (-(-2mr) ± √Δ) / (2 * 5/4) = (2mr ± 2r√(1 - m^2)) / 5
Từ đó, ta tính được tọa độ của điểm D là (x, y) = (2mr ± 2r√(1 - m^2)) / 5, (-1/2 x + m).
c) Để chứng minh E là trung điểm của MB, ta cần chứng minh rằng ME = EB. Ta có:
- Góc AEB = góc ADB (cùng là góc nội tiếp tại B)
- Góc MEB = góc AEB (do MB song song với đường thẳng qua A)
- Góc EBM = góc DAB (cùng là góc nội tiếp tại B)
- Góc DAB = góc MDB (do AB là tiếp tuyến của đường tròn (O))
- Góc MDB = góc MEB (do MB song song với đường thẳng qua A)
Do đó, ta có hai tam giác MEB và AEB đồng dạng (theo định lý đồng dạng góc - cạnh - góc), nên ta có ME/AB = EB/AB, hay ME = EB. Vậy E là trung điểm của MB.