Bài 31:
a) Ta có nên tứ giác PQOR nội tiếp đường tròn.
b) Ta có nên IP là phân giác của góc .
Ta có (cùng chắn cung QN) và (tính chất hai tiếp tuyến cắt nhau) nên .
Lại có (cùng chắn cung PQ) nên .
Do đó tam giác PQM cân tại P, suy ra PQ = PM.
Tương tự ta có tam giác PRN cân tại P, suy ra PR = PN.
Vậy .
c) Ta có (cùng chắn cung MR) và (tính chất hai tiếp tuyến cắt nhau) nên .
Do đó tam giác KMR đồng dạng với tam giác KQM (g.g) nên , suy ra .
Ta có (cùng chắn cung PQ) và (tính chất hai tiếp tuyến cắt nhau) nên .
Do đó tam giác KQR đồng dạng với tam giác KPQ (g.g) nên , suy ra .
Vậy , suy ra , suy ra .
Do đó tam giác KRM đồng dạng với tam giác KRP (cạnh và hai tỉ số cạnh) nên .
Ta có (chứng minh trên) và (tính chất hai tiếp tuyến cắt nhau) nên .
Do đó tam giác KRM đồng dạng với tam giác KRP (g.g) nên , suy ra .
Ta có (chứng minh trên) và (chứng minh trên) nên , suy ra .
Ta có (chứng minh trên) và (tính chất hai tiếp tuyến cắt nhau) nên .
Vậy .
Bài 32:
Để giải bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
Bước 1: Chứng minh tứ giác OBMC là tứ giác nội tiếp
- Xét tam giác :
- và là bán kính của đường tròn , do đó .
- và là các tiếp tuyến từ điểm đến đường tròn , do đó .
- Vì và , tam giác và đều là tam giác cân tại và .
- Do đó, góc và góc .
- Kết hợp các góc này, ta có:
- Điều này chứng tỏ rằng tứ giác là tứ giác nội tiếp.
Bước 2: Chứng minh
- Vì là trung điểm của , nên .
- Xét tam giác :
- là trung điểm của , do đó là đường trung tuyến của tam giác .
- Vì là đường trung tuyến, nên (góc nội tiếp và góc tâm cùng chắn cung ).
Bước 3: Chứng minh
- Xét tam giác :
- là trung điểm của , do đó là đường trung tuyến của tam giác .
- Vì là đường trung tuyến, nên (góc nội tiếp và góc tâm cùng chắn cung ).
- Xét tam giác :
- là điểm thứ hai trên đường tròn khi tia cắt lại đường tròn.
- Vì , nên .
- Do đó, (vì hai góc so le trong bằng nhau).
Kết luận:
- Tứ giác là tứ giác nội tiếp.
- .
- .
Đáp số: Tứ giác là tứ giác nội tiếp, , và .
Bài 33:
a) Chứng minh rằng tứ giác MAOB nội tiếp đường tròn:
- Xét tam giác OMA và tam giác OMB:
+ OA = OB (vì cả hai đều là bán kính của đường tròn (O))
+ MA = MB (vì MA và MB là hai tiếp tuyến vẽ từ một điểm ngoài đường tròn)
+ OM chung
Vậy tam giác OMA và tam giác OMB bằng nhau (cạnh huyền - cạnh góc vuông)
Suy ra
- Vì và (góc giữa tiếp tuyến và bán kính tại tiếp điểm)
- Do đó,
- Vậy tứ giác MAOB nội tiếp đường tròn (tổng hai góc đối bằng 180°)
b) Chứng minh rằng OM vuông góc với AB và tính độ dài đoạn thẳng MH:
- Ta đã chứng minh tam giác OMA và tam giác OMB bằng nhau, do đó OM là trục đối xứng của tam giác OAB.
- Suy ra OM vuông góc với AB tại H.
- Trong tam giác vuông OMA, ta có:
+ cm
+ cm
+ Áp dụng định lý Pythagoras:
- Trong tam giác vuông OAH, ta có:
+ cm
+ cm
+ Áp dụng định lý Pythagoras:
- Vì OM là trục đối xứng của tam giác OAB, nên H là trung điểm của AB.
- Suy ra cm
c) Chứng minh :
- Xét tam giác MHC và tam giác MDO:
+ (góc giữa tiếp tuyến và dây cung)
+ (góc giữa hai tiếp tuyến)
+ Vậy tam giác MHC và tam giác MDO đồng dạng (góc - góc)
- Suy ra
Đáp số:
a) Tứ giác MAOB nội tiếp đường tròn.
b) OM vuông góc với AB và cm.
c) .
Bài 34:
a) Ta có (gt)
(góc giữa tiếp tuyến và dây cung)
Mà (cung đối đỉnh)
(tính chất góc nội tiếp)
(đối đỉnh)
Tứ giác AIOC nội tiếp (cặp góc đối bằng nhau)
b) Ta có (giao điểm của hai tiếp tuyến)
(chứng minh trên)
(g-g)
Mà (cùng bằng bán kính)
Tứ giác MNOH nội tiếp (tỷ lệ thức đường kính và dây)