anhvu ly
Câu 4 (3,0 điểm): Cho tam giác ABC nhọn, AB < AC. Đường tròn tâm O, đường kính BC cắt các cạnh AB, AC theo thứ tự tại F1 và E. BE cắt CF tại H.
a) Chứng minh tứ giác AEHF nội tiếp.
- Phân tích: Ta cần chứng minh tổng hai góc đối của tứ giác AEHF bằng 180 độ.
- Lời giải:Vì BE là đường cao của tam giác ABC (BE là đường kính của đường tròn tâm O) nên góc AEB = 90 độ.
- Vì CF là đường cao của tam giác ABC (CF là đường kính của đường tròn tâm O) nên góc AFC = 90 độ.
- Xét tứ giác AEHF, ta có: góc AEH + góc AFH = 90 độ + 90 độ = 180 độ.
- Vậy tứ giác AEHF nội tiếp (tổng hai góc đối bằng 180 độ).
b) Tia AH cắt EF và BC theo thứ tự tại I và K. Chứng minh AI.HK = FI.EK
- Phân tích: Ta sẽ sử dụng định lý Menelaus và các tính chất của tam giác đồng dạng.
- Lời giải:Xét tam giác AEF và đường thẳng BHC, ta có: (AF/FB) * (BK/KC) * (CE/EA) = 1 (định lý Menelaus).
- Xét tam giác AEF và đường thẳng BHC, ta có: (AF/FB) * (BK/KC) * (CE/EA) = 1 (định lý Menelaus).
- Vì AEHF nội tiếp nên góc IEF = góc IAF và góc IFE = góc IAE.
- Do đó, tam giác IEF đồng dạng với tam giác IAE (góc-góc).
- Suy ra: IE/IA = IF/IE => IE.IA = IF.IE.
- Tương tự, ta có tam giác IEK đồng dạng với tam giác IFI => IE/IF = IK/IE => IE.IF = IK.IE.
- Từ đó, ta có: IE.IA = IF.IE và IE.IF = IK.IE => IA/IK = IF/IE.
- Xét tam giác AHK và tam giác FEK, ta có: AI/FK = HK/EK (định lý Menelaus).
- Suy ra: AI.EK = FI.HK.
c) Kẻ tiếp tuyến AM, AN với đường tròn (O) (M, N là các tiếp điểm). Chứng minh ba điểm M, H, N thẳng hàng.
- Phân tích: Ta sẽ sử dụng tính chất của tiếp tuyến và góc nội tiếp.
- Lời giải:Vì AM và AN là tiếp tuyến của đường tròn (O) nên góc AMO = góc ANO = 90 độ.
- Vì AEHF nội tiếp nên góc AHE = góc AFE.
- Vì góc AFE = góc ACB (cùng chắn cung AE) nên góc AHE = góc ACB.
- Vì góc ACB = góc AMN (góc nội tiếp và góc tạo bởi tiếp tuyến và dây cung) nên góc AHE = góc AMN.
- Suy ra, tứ giác AMHN nội tiếp.
- Vì góc AMN = góc ANO = 90 độ nên M, H, N thẳng hàng.
Kết luận:
- Tứ giác AEHF nội tiếp.
- AI.HK = FI.EK.
- Ba điểm M, H, N thẳng hàng.