Bài 5:
Để giải quyết bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện từng bước như sau:
a) Chứng minh rằng $M\in(O)$ và $N\in(O^\prime)$ và ba điểm M, B, N thẳng hàng.
1. Chứng minh $M\in(O)$:
- Do M là điểm đối xứng với A qua O, nên O là trung điểm của đoạn thẳng AM. Điều này có nghĩa là $OM = OA = R$, do đó M nằm trên đường tròn $(O;R)$.
2. Chứng minh $N\in(O^\prime)$:
- Tương tự, N là điểm đối xứng với A qua $O^\prime$, nên $O^\prime$ là trung điểm của đoạn thẳng AN. Điều này có nghĩa là $O^\prime N = O^\prime A = r$, do đó N nằm trên đường tròn $(O^\prime;r)$.
3. Chứng minh ba điểm M, B, N thẳng hàng:
- Do M là điểm đối xứng của A qua O và N là điểm đối xứng của A qua $O^\prime$, nên M, A, N thẳng hàng.
- Vì A và B là hai điểm cắt nhau của hai đường tròn, nên A, B, M, N cùng nằm trên một đường thẳng.
b) Chứng minh rằng đường thẳng MN tiếp xúc với đường tròn đường kính AB.
1. Xác định tâm và bán kính của đường tròn đường kính AB:
- Đường tròn có đường kính AB có tâm là trung điểm của AB, gọi là I, và bán kính là $\frac{AB}{2}$.
2. Chứng minh MN tiếp xúc với đường tròn đường kính AB:
- Do M, A, N thẳng hàng và A, B, M, N cùng nằm trên một đường thẳng, nên MN là đường thẳng đi qua B.
- Để MN tiếp xúc với đường tròn đường kính AB, cần chứng minh rằng MN vuông góc với bán kính tại điểm tiếp xúc.
- Vì I là trung điểm của AB, nên IA = IB. Do đó, đường thẳng MN đi qua B và vuông góc với IA tại B, chứng tỏ MN tiếp xúc với đường tròn đường kính AB tại B.
Vậy, chúng ta đã chứng minh được các yêu cầu của bài toán.