Bài 2.
1) Ta có (góc giữa tiếp tuyến và dây cung bằng nửa góc tâm đối đỉnh)
(góc giữa tiếp tuyến và bán kính)
điểm A, C, M, O cùng thuộc một đường tròn.
2) Ta có (góc giữa tiếp tuyến và dây cung bằng nửa góc tâm đối đỉnh)
(cùng chắn cung AM)
là tia phân giác của
và
3) Ta có (góc giữa tiếp tuyến và dây cung bằng nửa góc tâm đối đỉnh)
(cùng chắn cung AM)
là tia phân giác của
và
là hình chữ nhật.
Bài 3.
1) Chứng minh bốn điểm M, A, O, B cùng thuộc một đường tròn.
- Xét tam giác AMB, ta có:
+ OA = OB (vì cả hai đều là bán kính của đường tròn (O))
+ MA = MB (vì cả hai đều là tiếp tuyến từ điểm M)
+ OM chung
Do đó, tam giác AMB là tam giác cân tại M.
- Vì tam giác AMB là tam giác cân tại M, nên đường cao hạ từ đỉnh M xuống đáy AB cũng là đường trung trực của AB.
- Do đó, O nằm trên đường trung trực của AB, suy ra O là tâm của đường tròn ngoại tiếp tam giác AMB.
Vậy bốn điểm M, A, O, B cùng thuộc một đường tròn.
2) Gọi I là trung điểm của đoạn thẳng BD. Gọi K là giao điểm của OI và MB. Chứng minh tứ giác OHBI là hình chữ nhật và KD là tiếp tuyến của đường tròn (O).
- Ta có OI là đường trung trực của BD (vì I là trung điểm của BD), do đó OI vuông góc với BD tại I.
- Vì OI vuông góc với BD, nên OI vuông góc với MB tại K (vì K là giao điểm của OI và MB).
- Ta có OI vuông góc với MB tại K, suy ra OK vuông góc với MB tại K.
- Vì OK vuông góc với MB tại K, nên OK là đường cao hạ từ đỉnh O xuống đáy MB của tam giác OMB.
- Ta có OK là đường cao hạ từ đỉnh O xuống đáy MB của tam giác OMB, suy ra OK vuông góc với MB tại K.
Dựa vào các bước biến đổi đã thực hiện sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về cách giải quyết bài toán. Từ đây, bạn có thể tiếp tục để tìm ra lời giải chính xác.
Bài 4.
1) Chứng minh A, P, M, O cùng thuộc một đường tròn:
- Ta có (góc giữa tiếp tuyến và bán kính).
- (vì Ax là tiếp tuyến tại A).
- Vậy A, P, M, O cùng thuộc đường tròn đường kính OM.
2) Chứng minh BM // OP:
- Ta có (cùng chắn cung OM).
- (góc nội tiếp và góc giữa tiếp tuyến và dây cung).
- Vậy , suy ra BM // OP.
3) Chứng minh tứ giác OBNP là hình bình hành:
- Ta có ON vuông góc với AB tại O, suy ra ON vuông góc với BM tại N.
- Vì BM // OP nên ON vuông góc với OP tại N.
- Vậy ON là đường cao chung của hai đường thẳng BM và OP, suy ra OBNP là hình bình hành.
4) Chứng minh I, J, K thẳng hàng:
- Ta có AN cắt OP tại K, PM cắt ON tại I, PN cắt OM tại J.
- Vì OBNP là hình bình hành nên ON // BP và OB // NP.
- Ta có (góc so le trong).
- (góc nội tiếp và góc giữa tiếp tuyến và dây cung).
- Vậy , suy ra I, J, K thẳng hàng.
Bài 5.
1) Chứng minh:
- Xét tam giác và tam giác :
- chung.
- (vì là tiếp tuyến tại ).
- (vì ).
Do đó, tam giác và tam giác đồng dạng theo trường hợp góc - cạnh - góc ().
Từ đó ta có:
Vì , nên:
2) Chứng minh là tiếp tuyến của và 4 điểm , , , thuộc một đường tròn.
- Ta đã biết là tiếp tuyến tại , do đó .
- Xét tam giác và tam giác :
- (bán kính).
- tại , do đó là đường cao hạ từ xuống .
- (chứng minh ở phần trên).
Từ đó ta có:
Vậy là tiếp tuyến của tại .
- Xét tứ giác :
-
-
Hai góc này là góc nội tiếp và góc tiếp xúc, do đó tứ giác nội tiếp được trong một đường tròn.
3) Chứng minh .
- Kẻ đường kính của đường tròn , tiếp tuyến của đường tròn tại cắt đường thẳng tại .
- Vì là đường kính, nên (góc nội tiếp chắn nửa đường tròn).
- Tiếp tuyến tại vuông góc với bán kính , tức là .
Xét tam giác và tam giác :
- chung.
-
- (vì là tiếp tuyến tại )
Do đó, tam giác và tam giác đồng dạng theo trường hợp cạnh - góc - cạnh ().
Từ đó ta có:
Vì , nên .
Vậy .
Đáp số: , là tiếp tuyến của , 4 điểm , , , thuộc một đường tròn, .