Gọi K là điểm tùy ý trên cung nhỏ BM , H là giao điểm của AK và MN a Chứng minh tứ giác BCHK là tứ giác nội tiếp... Đường phần giác AEB cắt cạnh AB tại F và cắt đường tròn O tại điểm
Trang 1LỚP 10 TP.HÀ NỘI
Bài 1: ( Hà Nội 2006 – 2007)
Cho O đường kính AB2R,C là trung điểm của OA, dây MN vuông góc với OA tại C
Gọi K là điểm tùy ý trên cung nhỏ BM , H là giao điểm của AK và MN
a) Chứng minh tứ giác BCHK là tứ giác nội tiếp
Trang 2c) Ta chứng minh tam giác BMN đều thật vậy:
Ta có:
.2 32
N
Trang 3Cho O R tiếp xúc với đường thẳng d tại ; A Trên d lấy điểm H không trùng với A sao cho
AH R Qua H kẻ đường thẳng vuông góc với d , đường thẳng này cắt đường tròn tại hai
điểm E và B ( E nằm giữa B và H )
a) Chứng mình ABEEAH và ABH ~EAH
b) Lấy điểm C trên d sao cho H là trung điểm của đoạn thẳng AC , đường thẳng CE cắt AB
tại K Chứng minh tứ giác AHEK là tứ giác nội tiếp
Khi đó dễ dàng chứng minh: ABH ~EAH ( g.g )
b) Xét ACE có đường cao EH đồng thời là đường trung tuyến nên ACE cân tại E
Khi đó ACECAE ABE
Trang 4Xét tứ giác AHEK có: AHEAKE 90 90 180
Suy ra AHEK nội tiếp
230
AI AIO OAI
OA OAI
AB R ABH AH
Khi đó H là giao điểm của d và ; 3
2
R A
Cho O có đường kính AB2R và điểm E bất kì trên đường tròn (E khác A B, ) Đường
phần giác AEB cắt cạnh AB tại F và cắt đường tròn O tại điểm thứ hai là K
a) Chứng minh rằng: KAF~KEA
b) Gọi I là giao điểm của đường trung trực đoạn thẳng EF với OE , chứng minh rằng đường
tròn tâm I bán kính IE tiếp xúc với O tại E và tiếp xúc với đường thẳng AB tại F
c) Chứng minh MN/ /AB , trong đó M N, lần lươt là giao điểm thứ hai của AE BE, với đường
tròn I
d) Tìm giá trị nhỏ nhất của chu vi tam giác KPQ theo R khi E chuyển động trên đường tròn
O , với P là giao điểm của NF và AK; Q là giao điểm của MF và BK
Hướng dẫn giải:
Trang 5a) Do EK là phân giác AEB
45
AK KB AEK BEK KAB
I
KF
E
A
Trang 6c) Ta có: IMIF IME cân tại I IEM IME
Lại do OEOA OAE cân tại OOAEOEA
c) Trên cung nhỏ BC của đường tròn O R lấy điểm ; K bất kì ( K khác B C, ) Tiếp tuyến tại
K của đường tròn O R cắt ; AB AC, theo thứ tự tại P Q, Chứng minh rằng tam giác APQ có
chu vi không đổi khi điểm K chuyển động trên cung nhỏ BC
d) Đường thẳng qua O vuông góc với OA cắt các đường thẳng AB AC, theo thứ tự tại M N,
Chứng minh rằng: PMQN MN
Hướng dẫn giải:
Trang 7a) Do AB AC, là các tiếp tuyến ABO ACO 90
180
ABO ACO
Tứ giác ABOC nội tiếp
b) Theo tính chất 2 tiếp tuyến cắt nhau ta có: ABAC
Trang 8BAC BAC POQ AOB AOQ POB AOQ POB
Cho đường tròn O đường kính AB2R và điểm C thuộc đường tròn đó ( C khác A B, )
Lấy điểm D thuộc dây BC ( D khác B C, ) Tia AC cắt cung nhỏ BC tại điểm E, tia AC cắt
BE tại F
a) Chứng minh FCDE là tứ giác nội tiếp
b) Chứng minh: DA DE DB DC
c) Chứng minh CFDOCB Gọi I là tâm đường tròn ngoại tiếp tứ giác FCDE , chứng minh
IC là tiếp tuyến của O
d) Biết DF R Chứng minh tg AFB2
Hướng dẫn giải:
Trang 9Xét tứ giác FCDE có: FCDFED180 tứ giác FCDE nội tiếp
b) Dễ dàng chứng minh: ADC~BDE ( g.g )
c) Theo câu a) tứ giác FCDE nội tiếp nên: CFDCED
mà OBCCED ( Tứ giác ACEB nội tiếp O
Lại do OCB cân tại OOCBOBC
IF
E
DC
A
Trang 10Suy ra: CFDOCB
Xét tứ giác FCDE nội tiếp có: FCDFED 90
tâm I là trung điểm của FD
Khi đó: IC ID IF ICF cân tại I CFI ICF OCB
90
OCI OCB ICD ICF ICD FCD
Suy ra: ICOC mà C O IC là tiếp tuyến của O
d) Chứng minh tương tự câu c) ta có: IE là tiếp tuyến của O
Cho đường tròn O đường kính AB2R Gọi d d1, 2 lần lượt là hai tiếp tuyến của đường tròn
tại A B, Gọi I là trung điểm của OA và E là điểm thuộc đường tròn ( E không trùng A B, )
Đường thẳng d đi qua E và vuông góc với EI cắt hai đường thẳng d d1, 2 lần lượt tại M N,
a) Chứng minh tứ giác AMEI là tứ giác nội tiếp
b) Chứng minh ENI EBI và MIN 90
c) Chứng minh: AM BN AI BI
d) Gọi F là điểm chính giữa cung AB không chứa điểm E của O Hãy tính diện tích tam
giác MIN theo R khi 3 điểm E I F, , thẳng hàng
Hướng dẫn giải:
Trang 11
a) Vì d là tiếp tuyến của 1 O tại A nên d1BAMAI 90
Lại có: MN EI MEI 90
Xét tứ giác AMEI ta có: MAIMEI 90
Suy ra tứ giác AMEI nội tiếp
b) Chứng minh tương tự ta có tứ giác: MNEI nội tiếp
Khi đó: ENI EBI
O
Trang 12Suy ra: MIN 90
c) Ta có: AIM BNI 90 BIN
Suy ra: AMI~BIN ( g.g )
Vì F là điểm chính giữa cung AB EF là phân giác AEB AEI BEI 45
Ta có: AEI AMI 45 AMI vuông cân tại 2 2
Cho đường tròn O R đường kính ; AB Bán kính OC vuông góc với AB,M là điểm bất kì
trên cung nhỏ AC , ( M khác A C, ) BM AC H K là hình chiếu của H trên AB
a) Chứng minh tứ giác CBKH nội tiếp
b) Chứng minh ACM ACK
c) Trên đoạn thẳng BM lấy điểm E sao cho AM BE Chứng minh tam giác ECM vuông cân
tại C
d) Gọi d là tiếp tuyến của O tại A Gọi A là một điểm nằm trên d sao cho hai điểm P C,
nằm trên cùng một nửa mặt phẳng có bờ là đường thẳng AB và AP MB. R
MA Chứng minh rằng
PB đi qua trung điểm của HK
Trang 13I
Pd
E
K
HM
C
A
a) Vì C O đường kính AB ACB 90
Lại có: HK ABHKB 90
Xét tứ giác BCHK : HKBHCB180
Suy ra tứ giác BCHK nội tiếp
b) Theo câu a) BCHK nội tiếp ACK ABM
mà ABCM nội tiếp O ABM ACM
Suy ra: ACM ACK
c) Vì C là điểm chính giữa cung AB nên ACAB
Lại có: MACEBC MA; EB
Khi đó ta có: MAC EBC c g c
Trang 14Suy ra: CM CE (1)
Mặt khác: MCEECB mà HCEECB 90 HCEMCAMCE 90 (2)
Từ (1),(2) ta có MCE vuông cân tại C
d) Theo giả thiết: AP MB. R AP R OB
Gọi I MBd ta có: APM vuông tại M P, AI mà PM PA
Suy ra P là trung điểm AI
Lại do: AI/ /HKAB
Suy ra BP cũng đi qua trung điểm của HK ( Hệ quả của đinh lí Ta – lét )
Bài 8: ( Hà Nội 2013 – 2014 )
Cho đường tròn O và điểm A nằm bên ngoài đường tròn Kẻ hai tiếp tuyến AM AN, với
đường tròn ( M N, là các tiếp điểm ) Một đường thẳng d đi qua A cắt đường tròn tại hai điểm
,
B C( ABAC, d không đi qua O )
a) Chứng minh tứ giác AMON nội tiếp
b) Chứng minh rẳng: 2
AN AB AC Tính độ dài đoạn BC khi AB4;AN 6
c) Gọi I là trung điểm của BC Đường thẳng NI cắt đường tròn O tại điểm thứ hai T
Chứng minh rằng MT/ /AC
d) Hai tiếp tuyến của O tại B C, cắt nhau tại K Chứng minh rằng K thuộc đường thẳng cố
định khi đường thẳng d thay đổi thỏa mãn đề bài
Hướng dẫn giải:
Trang 15
a) Do AM AN, là tiếp tuyến của O AMOANO 90
Xét tứ giác AMON : AMOANO180AMON nội tiếp
b) Dễ dàng chứng minh: ABN~ANC ( g.g ) AB AN AB AC AN2
AN AC
c) Vì I là trung điểm của BC OI BC AIO 90
Khi đó tứ giác AION nội tiếp 1
Trang 16Suy ra: MTN AIN ( mà chúng ở vị trí đồng vị )MT/ /AC
d) Dễ dàng chứng minh K I O, , thẳng hàng ( do cùng nằm trên đường trung trực của BC )
Vì KBlà tiếp tuyến của O KBO 90
Xét KBO vuông tại B, áp dụng hệ thức lượng trong tam giác vuông ta có:
Mặt khác ta chứng minh được 5 điểm A M I O N, , , , cùng nằm trên một đường tròn
Suy ra: MNONMO180 MIO (2)
Từ (1),(2) ta có:NMO180 KMONMOKMO180
Suy ra 3 điểm K M N, , thẳng hàng
Do M N, cố định nên K luôn chuyển động trên một đường thẳng cố định
Bài 9: ( Hà Nội 2014 – 2015 )
Cho O R đường kính ; AB cố định Vẽ đường kính MN của đường O R ( ; M khác A B, )
Tiếp tuyến của O R tại ; B cắt đường thẳng AM AN, lần lượt tại Q P,
a) Chứng minh rằng AMBN là hình chữ nhật
b) Chứng minh 4 điểm M N P Q, , , cùng nằm trên một đường tròn
c) Gọi E là trung điểm của BQ Đường thẳng vuông góc với OE tại O cắt PQ tại F Chứng
minh rằng F là trung điểm BP và ME/ /NF
d) Khi đường kính MN quay quanh O và thỏa mãn điều kiện đề bài, xác định vị trí của đường
kính MN để tứ giác MNPQ có diện tích nhỏ nhất
Hướng dẫn giải:
Trang 17
a) Do M O đường kính AB nên: AMB 90
Tương tự: ANBMAN 90
Suy ra: AMBN là hình chữ nhật
b) Do QB là tiếp tuyến của O QB AB
Khi đó: ABM AQB 90 MBQ
Mặt khác AMBN là hình chữ nhật ABM ANM
Suy ra: ANM MQBtứ giác MNPQ nội tiếp, hay 4 điểm M N P Q, , , thuộc cùng một đường
tròn
FE
Trang 18c) Xét ABQ có OE là đường trung bình OE/ /AQ
Xét trong APB có O là trung điểm AB, OF/ /AP nên F là trung điểm BP
Ta có E là trung điểm BQ MEEQEB ( đường trung tuyến ứng với cạnh huyền )
NFBMEB NBF MBE NBFMBE
Mà 2 góc này ở vị trí trong cùng phía nên: ME/ /NF
d) Áp dụng hệ thức lượng trong tam giác APQ ta có:
Trang 19Cho nửa đường tròn tâm O đường kính AB Lấy điểm C trên đoạn thẳng AO ( C khác A O, )
Đường thẳng đi qua C vuông góc với ABcắt nửa đường tròn tại K Gọi M là điểm bất kì trên
cung KB( M khác K B, ) Đường thẳng CK cắt đường thẳng AM BM, lần lượt tại H D,
Đường thẳng BH cắt nửa đường tròn tại điểm thứ hai là N
a) Chứng minh tứ giác ACMD là tứ giác nội tiếp
b) Chứng minh CACB CH CD
c) Chứng minh 3 điểm A D N, , thẳng hàng và tiếp tuyến tại N của đường tròn đi qua trung
điểm của đoạn thẳng DH
d) Khi M di động trên cung KB Chứng minh rằng MN luôn đi qua một điểm cố định
N
KD
Trang 20a) Vì M O đường kính AB AM MBAMB 90
Xét tứ giác ACMD : ACD AMB 90
Suy ra tứ giác ACMD nội tiếp
b) Tương tự ta có: BCHM cũng là tứ giá nội tiếp
Do: ANONAOCHBNHE
Suy ra: ENH EHN ENH cân tại EENEH
Trang 21Cho đường tròn O và một điểm A nằm ngoài đường tròn Kẻ tiếp tuyến AB với đường tròn
O ( Blà tiếp điểm ) và đường kính BC Trên đoạn thẳng CO lấy điểm I( I khác C O, )
Đường thẳng AI cắt đường tròn tại hai điểm D E, ( D nằm giữa A E, ) Gọi H là trung điểm
của đoạn thẳng DE
a) Chứng minh bốn điểm A B O H, , , cùng nằm trên một đường tròn
b) Chứng minh AB BD
AE BE
c) Đường thẳng d đi qua E và song song với AO , d cắt BC tại K Chứng minh HK/ /DC
d) Tia CD cắt AO tại P, tia EO cắt BP tại F Chứng minh tứ giác BECF là hình chữ nhật
Hướng dẫn giải:
Trang 22
a) Vì H là trung điểm của DB OH DB hay OH DB
Lại có AB là tiêó tuyến của O ABO 90
Xét tứ giác ABOH ABO: AHO180
Suy ra tứ giác ABHO nội tiếp
b) Ta có: ABD AED ( góc tạo bởi tia tiếp tuyến và dây cung )
Khi đó dễ dàng chứng minh: ABD~AEB ( g.g )
AB BD
AE BE
c) Ta có: HK/ /AOOAH HEK ( 2 góc so le trong )
mà OAH HBOHEK HBOBHCE nội tiếp
IHK IBE IDC
Trang 23Lại có: BOPAHB180 AHE180 BKEEKC
Suy ra: PBO~ECK PBO~ECK PBOKCEOEC
Suy ra tứ giác BECF nội tiếp mà B E C, , O F O
Lại do: BC EF, là các đường kính nên BECF là hình chữ nhật
Bài 12: ( Hà Nội 2017 – 2018 )
Cho đường tròn O ngoại tiếp tam giác ABC Gọi M N, lần lượt là điểm chính giữa cung nhỏ
AB và cung nhỏ BC Hai dây AN CM, cắt nhau tại điểm I Dây MN cắt các cạnh AB BC,
lần lượt tại H K,
a) Chứng minh bốn điểm C N K I, , , cùng một đường tròn
b) Chứng minh: NB2 NK NM
c) Chứng minh BHIK là hình thoi
d) Gọi P Q, lần lượt là tâm của đường tròn ngoại tiếp tam giác MBK, tam giác MCK và E là
trung điểm của đoạn thẳng PQ Vẽ đường kính ND của đường tròn O Chứng minh 3 điểm
, ,
D E K thẳng hàng
Hướng dẫn giải:
Trang 24c) Chứng minh tương tự câu a) ta có: AMHI là tứ giác nội tiếp
Khi đó ta có: AHI AMI mà AMI ABI
J
FE
N
M
CB
A
O
Trang 25Suy ra: BHIK là hình bình hành (1)
Nhận thấy I là giao điểm 3 đường phân giác của ABCBI là phân giác ABC
Suy ra: BJK vuông tại J hay HK BI (2)
Từ (1), (2) suy ra tứ giác BHIK là hình thoi