1. Trang chủ
  2. » Địa lí lớp 10

Tài liệu tham khảo Toán học cấp 2

106 77 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

của tia DB lấy điểm E sao cho DE = DC. Ta sẽ chứng minh M là trung điểm của BE.. Vì AQ đi qua trung điểm MN nên Q là trung điểm của BC. Vậy, khi Q là trung điểm của BC thì.. Kéo dài EM c[r]

(1)

Bài 1: ( CHUYÊN LƯƠNG VĂN CHÁNH TỈNH PHÚ YÊN NĂM HỌC 2008 – 2009) 1.1

A D

B C

O A' B'

C' D'

Từ đỉnh hình vng ta kẻ đoạn AA’, BB’, CC’ , DD’ vng góc với d Đặt T = AA’2+ BB’2+CC’2+ DD’2.

Ta có  OAA’ =  OCC’ (cạnh huyền – góc nhọn) suy AA’ = CC’ Tương tự  OBB’ =  ODD’ suy BB’ = DD’

Từ suy T = 2(AA’2 + BB’2) (1)

Mặt khác, ta có A AO B OB' ' (hai góc nhọn có cạnh tương ứng vng góc) AO = BO nên 

A’AO =  B’OB (cạnh huyền –góc nhọn)  BB’ = A’O (2).

Thay (2) vào (1) áp dụng định lý Pytago tam giác vuông A’AO ta được: T = 2(AA’2 + A’O2) = 2AO2 = 2

2

2

4

AC AC

AB

 

, số 1.2

a) Phần thuận: Gọi I điểm cung AB

- Xét C thuộc cung BI Tam giác CEB có C 900, CE = CB nên vng cân, suy  45 ,0  1350

CEBAEB .

Điểm E nhìn AB góc 1350 nên E chuyển động cung chứa góc 1350 dựng trên

đoạn AB (cung phía với I AB)

- Xét C’ thuộc cung AI Tam giác C’E’B vuông cân nên C E B' ' 450

Điểm E’ nhìn AB góc 450, nên E’ chuyển động cung chứa góc 450 dựng trên

đoạn AB

Khi C’  I E’  A Khi C’ tiến đến A E’ tiến đến K ( AK  AB AK =AB)

Điểm E’ chuyển động cung AK cung góc 450 dựng đoạn AB (khác phía với I

đối với AB) b) Phần đảo:

- Lấy E thuộc cung chứa góc 1350 dựng AB, AE cắt nửa đường tròn (O) C Ta

B O

I C E

C'

E' A

K

(2)

có AEB1350, tam giác CEB vng có CEB 450 nên CE = CB

- Lấy E’ thuộc cung AK, E’A cắt nửa đường trịn (O) C’ Ta có AE B' 450, tam

giác C’E’B vng có C E B' ' 450 nên C’E’ = C’B

c) Kết luận: Quỹ tích điểm E cung chứa góc 1350 dựng AB (cùng phía với I đối với

AB) cung AK chứa góc 450 dựng AB (khác phía với I AB) Hai cung hợp

lại thành nửa đường trịn đường kính BK (vì BAK 900)

Bài 2: ( CHUYÊN LƯƠNG VĂN CHÁNH TỈNH PHÚ YÊN NĂM HỌC 2009 – 2010) 2.1.Gọi I, J, K trung điểm

QN, MN, PQ Khi : BJ =

MN

2 (trung tuyến  vuông MBN)

Tương tự DK = PQ

2 . IJ =

QM

2 (IJ đtb  MNQ).

Tương tự IK = PN

2 .

Vì BD  BJ + JI + IK + KD Dođó: ABCD

AC AC

S BD (BJ+JI + IK+KD)

2

  =AC(MN+NP+PQ+QM)

4 - đpcm.

Chu vi tứ giác MNPQ :

MN + NP + PQ + QM = 2BJ + 2IK +2DK + 2IJ

= 2(BJ + JI + IK + KD)  2BD (cmt)

Dấu xảy đường gấp khúc trùng với BD, tức MQ //NP, MN//PQ, MN=PQ (vì cạnh huyền tam giác vuông cân nhau), lúc MNPQ hình chữ nhật

2.2.Kí hiệu hình vẽ Phần thuận :

 

AOB =AMB 90 (giả thiết)  tứ giác AOBM nội tiếp  AMO ABO 45  

(vì AOB vng cân O)

Suy M nằm đường thẳng qua O tạo với đường

PQ góc 450.

Trường hợp B vị trí B’ M’ nằm đường thẳng qua O

và tạo với PS góc 450.

Giới hạn :

*) Khi A  H M  Q, A  K M  S

*) Trường hợp B vị trí B’: A  H M’  P, A  K M’  R

Phần đảo: Lấy M đường chéo SQ (hoặc M’ PR), qua M kẻ đường thẳng song song với đường thẳng PQ cắt (O) A Kẻ bán kính OB  OA

Ta thấy tứ giác AOBM nội tiếp (vì AMO ABO 45   0)

Suy : AMB AOB 90  

A B

D C

M

N

P Q

I J

K

x y

O

K H

P Q

R S

A

B M M'

(3)

D A

B C

E

F N

M Mà AM//PQ , PQ PS  MB//PS

Kết luận:Quỹ tích giao điểm M đường chéo hình vng PQRS.

Bài 3: ( CHUN LƯƠNG VĂN CHÁNH TỈNH PHÚ YÊN NĂM HỌC 2010 – 2011)

3.1.

Vì AB AC đường kính đường trịn Nên ADB90 ;0 ADC900

Do D nằm đường BC

Ta có : ABD AED ( chắn cung AD)

ACDAFD ( chắn cung AD)

Nên ABC AEF

Suy

2

EF

BA BC BM BM

EA  ENEN

Mà ABM AEN nên ABM AEN

Suy AMB ANE

Do tứ giác ADMN nội tiếp

  900

ANM ADM

   Vậy ANNM (đpcm)

3.2.

Gọi H chân đường cao hạ từ A; M trung điểm AC Theo giả thiết ta có AH = BM

Gọi N chân đường vuông góc hạ từ M xuống BC Khi MN//AH

Nên MN =

1

2AH  2BM

Suy tam giác vuông BMN nửa tam giác cạnh BM Do MBN 300

Gọi D điểm đối xứng A qua B Khi D cố định BM//CD

Suy BCD CBM  300 ( so le trong)

Do điểm C nằm cung chứa góc 300 dựng đoạn BD

Vậy quỹ tích C hai cung chứa góc 300 dựng đoạn BD (trừ điểm B D) Dễ

thấy đường trịn chứa hai cung có bán kính độ dài AB có tâm I cho tam giác BID

Bài 4: ( CHUYÊN LƯƠNG VĂN CHÁNH TỈNH PHÚ YÊN NĂM HỌC 2011 – 2012) 4.1.Gọi M trung điểm BC (1)

B C

A D

H M

(4)

Nối GD, GE Gọi P, Q điểm trên tia GM cho:

BP //GE, CQ //GD (2) Theo định lý Ta-lét tính chất đường phân giác:

;

GP EB CB

GAEACA

GQ DC BC

GADABA Suy ra:

GP GQ CB BC

GAGACABA

( )

1

GP GQ BC AB AC

GA AB AC

 

  

(vìBC AB AC(  )AB AC )  GP+GQ = GA = 2GM

Do M trung điểm PQ (3)

Kết hợp (1) (3) suy tứ giác BPCQ hình bình hành  BP//CQ (4) Từ (2) (4) suy G, D, E thẳng hàng.

4.2 a) Phần thuận:

ABC cân  ABCACB ADB

 ADEADC (vì bù với ABC).

Xét ADC ADE có:

AD: chung ; DC = DE (giả thiết)ADCADE (cmt)

Suy ADC = ADE (c.g.c)

Do AC=AE=AB ABE cân A

Vì M trung điểm BE nênAMB900

Hơn AB cố định nên M lưu động đường trịn đường kính AB. b) Giới hạn: Khi D  A M  A; D  C M  H (AH đ/cao ABC). c) Phần đảo:

Lấy điểm M AH Gọi D giao điểm thứ BM đường tròn (O) Trên tia đối

của tia DB lấy điểm E cho DE = DC Ta chứng minh M trung điểm BE Xét ADC ADE có:

AD: chung ; DC = DE (giả thiết)ADCADE (cùng bù với ABC)

Suy ADC = ADE (c.g.c)  AC=AE=AB (1) Lại có AM  BE (M nằm đường trịn đường kính AB) (2) Từ (1) (2) suy M trung điểm BE.

d) Kết luận: Khi D di động cung nhỏ AC quĩ tích M cung nhỏ AH đường trịn đường kính AB

Q P D

G

M

E

A B

C

H M

E A

O

C B

(5)

Bài 5: ( HSG TỈNH PHÚ YÊN NĂM HỌC 2011 – 2012) 5.1.

Gọi K giao điểm của AC DE Vì:

· 30 ;0 · 900

ADB= ADK = Suy KDC· =600

Và  DEC

Nên ABCDKC (g.g)

3

DK AB

DC AC

Þ = =

Do

1 1

(1)

3

KD

DK DC DE

KE

= = Þ =

Kẻ CHDE (HDE) thì

1

DH = DEÞ

2 KH KD = ; Mặt khác AD//CH (cùng vng góc với DH) ; Nên theo Talet ta có:

1

KC KH

KA =KD = (2).

Từ (1), (2) ·AKE=CKD· nên theo Talet AE//CD.

5.2.

Gọi H, K giao điểm BC, DE với OA Ta thấy ·AKF=900 (1), AK = HK (2);OBA· =900, BHOA(3) OB =OM=ON (4) OMF· =900(5) Kết hợp (1), (2), (3), (4) (5) ; áp dụng hệ thức lượng tam giác vuông định lý Pytago ta có:

2 2

FA =FK +KA

=OF2- OK2+KA2

( )

2 2

OF OK KA

= -

=OF2- (OK- KA OK)( +KA)=OF2- (OK- KH OA)

=OF2- OH OA OF = 2- OB2 =OF2- OM2=FM2

Suy FA = FM

Hơn nữa, OMF· =ONF· (nhìn đường kính OF)

Nên FM = FN (vì tiếp tuyến từ F (O)) Do F tâm đường trịn ngoại tiếp tam giác AMN.

Gọi R bán kính đường trịn ngoại tiếp AMN, R³ KA

Đẳng thức xảy F  K, nghĩa F trung điểm DE.

Vậy, F trung điểm DE bán kính đường trịn ngoại tiếp AMN nhỏ nhất. Bài 6: ( CHUYÊN LƯƠNG VĂN CHÁNH TỈNH PHÚ YÊN NĂM HỌC 2012 – 2013)

6.1.

a) Chứng minh AF.BE = AD.DB. Ta có:

A

B D C

K E H

O

C B

A

D E

F

N

M H

(6)

· · µ · · 0 180 120 (1) AFD FDA A

AFD FDA + + = Û + = · · · · · 0 180 120 (2) EDB FDA EDF

EDB FDA

+ + =

Û + =

Từ (1) (2) suy ra:·AFD=EDB· Hơn µA= =Bµ 600

Suy raDAFD @DBDE

AF AD

BD BE

Þ =

AF BE AD BD

Û = (đpcm).

b) Chứng minh

2

4

a AF BE

Đặt x1 AD x; DB x x( ,1 0)và x x1  AD DB b b  ( 0) Ta có:x1x2 AB a (khơng đổi)

Nên x , x1 2là nghiệm phương trình bậc hai: x2  ax b (*) Do x , x1 tồn nên phương trình (*) ln có nghiệm Hay:

2 4 0

4

a

a b b

      Vậy a AF BEAD BD

Dấu “=” xảy x1 2

a x

 

, tức D trung điểm AB. 6.2.

a)Tính tỷ số HC CD:

Ta có:CKAD BD, ADCK BD/ /

Áp dụng Talet:

CH CK AC

HDBDAB  Suy ra:

3

3

CH CH

CDCH HD    . Vậy tỷ số

3 HC CD  .

b) Điểm H chạy đường d quay quanh A?

Qua H kẻ đường thẳng song song với OD cắt OC I Khi đó:

3 3

7 7

IH CH

IH OD R

ODCD     (khơng đổi).

Từ ta có:

3 3

7 14

R

ICOC  ROIR

Do OC cố định nên I cố định Vì thế, d quay quanh A H chạy đường tròn tâm I (I nằm đoạn OC, cách O khoảng

2 OIR

), bán kính

7R Bài 7: ( HSG TỈNH PHÚ YÊN NĂM HỌC 2012 – 2013)

7.1.

a) Chứng minh rằng:

AM AN PQ ABACAQ

O D A B C O' K H I A

B Q C

(7)

Gọi E, F giao điểm NP, MP với BC. Do NE//AB, MF//AC nên theo Thales ta có:

;

AM FC AN BE

ABBC ACBC

PQ EQ FQ EQ FQ EF AQ BQ QC BQ QC BC

   

Từ đó:

AM AN PQ FC BE EF

ABACAQBCBCBC  (đpcm).

b) Xác định vị trí điểm Q để

27

AM AN PQ AB AC AQ  .

Áp dụng câu a) BĐT Cauchy cho số dương: , ,

AM AN PQ AB AC AQ :

1=

3

3

AM AN PQ AM AN PQ ABACAQAB AC AQ

1

27

AM AN PQ AB AC AQ

 

Dấu “=” xảy

1

AM AN PQ AB AC AQ

   

Khi MN//BC Vì AQ qua trung điểm MN nên Q trung điểm BC. Vậy, Q trung điểm BC

27

AM AN PQ AB AC AQ  . 7.2.

Vì AB đường kính nên ABD

vuông D suy BD2 BC BA (1)

Gọi G, H tiếp điểm (I) với CD (O).

Tứ giác IECG có : E C G    900 và IE= IG nên hình vng,

IG//EC HIG HOB  (đồngvị). Kết hợp với HIG HOB cân, suy

 

GHIBHO, hay H, G, B thẳng hàng.

Từ đó:HBE EBG (vìBHE BEG B  , chung) BE2 BG BH (2) Và:AHB GCB(vìAHB GCB  90 ,0 B chung)BG BHBC BA (3) Từ (1), (2) (3) suy BD = BE.

Bài 8: ( CHUYÊN LƯƠNG VĂN CHÁNH TỈNH PHÚ YÊN NĂM HỌC 2013 – 2014)

8.1.

Lưu ý: có vẽ hình chấm điểm câu a) Chứng minh OMD đồng dạng với FDC

Vì O trung điểm BD CE = 2EO nên E trọng tâm BCDvà M trung điểm BC,

suy OM//CD, OMD FDC  (1)

Theo giả thiết ODCEFC nên:

     

ODMODC MDC EFC FDC FCD  (2).

O

A C B

D H

I E

G

D C

A B

O

M E

(8)

Từ (1) (2) suy OMD đồng dạng với FDCb) Chứng minh EFA2OBA

ABCD hình thoi nên

1

,

2

AD CD OM  CDBC MC ; Và

DC DF

FDC OMD

MD OM

   

; Do đó:

AD DC DF DF

MDMDOMMC .

Hơn AD//CM nên FDA CMD  ,

Suy FDA CMD DFA MCD

Ta có: EFA1800DFA 1800MCD  ADC  ABC2OBAa

O A

M D I

B E

C

J F

8.2.Lưu ý: có vẽ hình chấm điểm câu này. a) Chứng minh J la trng điêm đoạn hhng OC

Vì CM tiếp tuyến (O) M  (I) nên CMD CMO 90 0 nên D,M,O thẳng hàng Do

CA CM tiếp tuyến (O) nên DOC AOC

Mà AOC DCO (do AB//CD), suy DOC DCO, hay  DOC cân D Kết hợp với 

 900 DJOC DJC

suy DJ trung tuyến DOC, J trung điểm đoạn thẳng OC.

b) Tìm điêm cố định

Gọi F trung điểm AO, E giao điểm DF BC

Vì OJ=JC (cmt) nên JF đường trung bình AOC, JFAB DJF COB  (cùng bù

JOF) (1).

Mặt khác , DJO  JFO (g.g) nên

DJ JO CO CO

JFFOAOOB (2).

Kết hợp (1) (2) ta DJF  COB.

Do JDE  JCE nên tứ giác CDEJ nội tiếp đường tròn (I) vàCED 90 0 hay DF BC.

Vậy M di động, đường thẳng qua D vng góc với BC ln qua F cố định , F trung điểm OA.

(9)

Mà BD phân giác ABH nên D nằm A H

Hạ DH'AB

BHD 900BDH 900 ADB900 Nên H’ nằm hai điểm A B

Mặt khác : BH D'  BHD ch gn  

'

BH BH

 

Ta có : BH = BH’ = AB – AH’

CD = AC – AD Mà AB = AC

AD > AH’ ( quan hệ cạnh góc vuông cạnh huyền).Suy : BH > CD nên 1

BH CD . 9.2 Đặt BC a AB c CA b ,  , 

Ta có  

a ABC h a S

Mặt khác,    

1

2

ABC ABD ADC a

SSSb c k

Từ  1  2 suy a

a

k a

hb c

Tương tự, b b

k b

hc a ; c c

k c

ha b

Áp dụng BĐT ( c/m )      

3

a b c

b c c a a b , ta có:         

3

a b c

a b c

k k k a b c

h h h b c c a a b

Vậy, GTNN            

a b c

a b c

k k k

h h h Tam giác ABC đều.

Bài 10: ( CHUYÊN LƯƠNG VĂN CHÁNH TỈNH PHÚ YÊN NĂM HỌC 2014 – 2015) 10.1.

a) Tam giác MEA cân Gọi Ax tia đối AM. Ta có:

 

MAE CAx (đối đỉnh);

 

MEA CAD (ME//AD). Lại có:

2 CAx

AC=

2sđCD CAD 

Suy MEA MAE , hay tam giác MEA cân M (1).

b) Đường hhng MC qra trng điêm đoạn hhng AI. Kéo dài EM cắt BC F Gọi By tia đối tia BM Ta có:

 

MBF CBy (đối đỉnh), MFB AIC   (ME//AD).

Lại có: 

1 CBy sđ BDC

sđ  

1 BD CD 

sđBD AC   AIC

Suy MBF MFB  hay tam giác MBF cân M, nên MB = MF (2).

Từ (1), (2) tính chất tiếp tuyến, ta thu ME = MF (3). Gọi J giao điểm MC AD Vì AD // EM nên:

(10)

(4)

AJ CJ JI

EMCMMF .

Kết hợp (3) (4) suy AJ = JI , hay J trung điểm AI (đpcm). 10.2.

a) Chứng minh tằng điêm B, M, F hhng hang -Tứ giác ADME hình vng

(vì ADME hình chữ nhật có AM phân giác DAE); Suy AD = AE nên BD = EC. Lại có BH = HC

DBH ECH 450

Suy DBH = ECH BDH CEH  (1).

- Ta có DAE DME DFE   900, suy A, D, M, E, F nằm đường tròn và

AMFE nội tiếp, AMF CEH  (2)

- BDMH nội tiếp (vì BDM BHM 900) suy BMH BDH (3).

- Từ (1), (2) (3) suy BMH AMF Kết hợp với A, M, H thẳng hàng, suy B, M, F

thẳng hàng

b) Xác định vị tí điêm M đê diện am giác AFB lớn nhấ

Vì điểm D, M, E, F nằm đường tròn (câu a) nên

    450

DFMDAMDMA DFA  suy AFB900

Hơn AHB900nên A, B, H, F nằm đường trịn đường kính AB.

Gọi K hình chiếu F lên AB Ta có:

1 AFB

SFK AB

Do AB cố định, nên SAFB lớn  FK lớn

 F H  M  H Vậy M  H diện tích tam giác AFB lớn nhất.

Bài 11: ( HSG TỈNH PHÚ YÊN NĂM HỌC 2014 – 2015) 11.1.

Giả sử đường thẳng qua D, E, F song song với CA, AB, BC cắt AB, BC, CA H, I, K

Đặt SABC = S¸

SAFK = S1, SBDH = S2 , SCEI = S3

Do HDMF, DIEM, MEKF hình bình hành nên:

 3

1

2

DEF HDIEKF

SS  SSSS  ,

Suy ra, BĐT cần chứng minh là:

1 SSSS

Do AFK HDB  EIC  ABC

Nên

2 2

1

S FK ME DI

S BC BC BC

     

            .

B C

H A

M

D E

F K

A

B C

M F

E

I K

(11)

Tương tự,

2

S BD

S BC

    

,

2

S IC S BC

    

Chứng minh bất đẳng thức

2 2 1( )2

abca b c  (*) Sử dụng (*) ta được:

2 2

1 1

3

S S S BD DI IC BD DI IC

S BC BC BC BC BC BC

             

       

        .

Đẳng thức xảy M trọng tâm tam giác. 11.2.

a) Chứng minh NC.NE = ND.NF Ta có: O, O1, E thẳng hàng; Lại có:

1

EO CO

EONO ;

Suy N, C, E thẳng hàng. Tương tự N, D, F thẳng hàng. Ta có:

 1 1 1 

2

NCBCO ENOE NFE

 1 2 1 

2

NDADO FNOFNEF

Nên  NCD NFE, suy NC.NE = ND.NF (1).

b) Tìm ập hợp điêm M

Giả sử MN cắt (O1), (O2) giao điểm thứ hai tương ứng M1, M2 Chứng minh được NC.NE = NM1.NM (2) ND.NF = NM2.NM (3)

Từ (1), (2) (3) suy MN  NM1 NM2, hay MN tiếp tuyến chung (O1), (O2).

Suy NC.NE = ND.NF = NM2 (4).

Mặt khác, N điểm cung AB nên NAC NEA 

Suy NAC NEA nên NC.NE = NA2 (5).

Từ (4) (5) suy NM =NA (R R d )

Do đó, M thuộc cung tròn AB đường tròn tâm N, bán kính NM  (R R d ), trừ

điểm A, B.

Bài 12: ( CHUYÊN LƯƠNG VĂN CHÁNH TỈNH PHÚ YÊN NĂM HỌC 2015 – 2016) 12.1

A

M O2

D

E

O1

C

B

O

N

(12)

Chứng minh ACF la am giác cân: Vì OB = OC =BC = R nên OBC

đều, suy ra 

0

30

BACBOC

(1) Do ADF nửa tam giác đều, nên

1

DFAD DC Hay CDF cân D,

Suy ra  

0

30

FCD DFC  ADF

(2) Từ (1) (2) suy ACF cân F.

Chứng minh EF lrôn qra mộ điêm cố định:

Trường hợp 1: AC đường kính (O) E  O, nên hiển nhiên EF qua điểm cố định O

Trường hợp 2: AC không đường kính

Ta có ACF cân F (chứng minh trên) suy EFAC (3). Mặt khác, E trung điểm AC nên OEAC (4).

Từ (3) (4) suy E, F, O thẳng hàng, hay EF qua điểm cố định O. 12.2

Gọi H trực tâm ABC Vì CHAB DKAB suy CH//DK (1). Tương tự, BH//GK.

Do đó,HBC KED HCB KDE  ,  (góc có cạnh tương ứngsong song)

Lại có BC = ED (BCDE hình thoi) nên BHC = EKD (g.c.g), suy CH = DK (2).

Từ (1) (2) suy tứ giác HCDK hình bình hành

Do HK = CD = BC (không đổi), H cố định nên K thuộc đường trịn tâm H, bán kính BC. Bài 13: ( HSG TỈNH PHÚ YÊN NĂM HỌC 2015 – 2016)

13.1.

ABCD hình bình hành nên

  1800

DAB CDA 

Từ giả thiết ta lại có

    1800

MAN DAB MAB DAN   

Suy MAN CDA 

Từ MAN  CDA c g c( ). Do AMN DCA BAC Lại có AB  AM

Suy MN  AC. 13.2.

A

B C

E

G

D

H F

K

D

A

B N

M

C O

B C

A

E F

(13)

a) Chứng minhAB CZAC BX Vì BA//CZ (gt) BZ tiếp xúc với (O) nên

  ,

ABC BCZBAC CBZ  , suy ABC BCZ (g.g) Từ

AB BC

BCCZAB CZ BC. 

Tương tựAC BXBC2,

suy AB CZAC BX

b) Chứng minh tằng MAB NAC 

Từ câu a) ta có

BA BX AB CZ AC BX

CA CZ

  

(1) Gọi P, Q trung điểm AB, AC Vì XY//CA, ZT//BA, QA = QC, PA = PB nên

BX BX CT BY QC PA BY BY CZBY CZ CTQA PB CTCT (2). Từ (1) (2) suy

BA BY CACT (3).

Vì BY//AC, CT//AB nên ABY BACACT (4)

Từ (3) (4) suy ABY ACT (c.g.c)

Từ kết hợp với MAY NAT suy

     

MAB YAB MAY TAC NAT    NAC (đpcm).

Bài 14: ( CHUYÊN LƯƠNG VĂN CHÁNH TỈNH PHÚ YÊN NĂM HỌC 2016 – 2017) 14.1.

a) Chứng minh PQ = 2MD

Vì CQ đường kính đường trịn (A) nên CPQ 900hay PQCP Kết hợp với ADMC (giả

thiết) suy AD//PQ Hơn A trung điểm CQ nên AD đường trung bình CPQ hay PQ = 2AD (1).

T/g vng ADM có AMD ABC 450nên cân D hay MD = AD (2).

Kết hợp (1) (2) suy PQ = 2MD (3).

b) Xác định vị trí điểm M để BM + MP +PQ đạt GTNN, GTLN

O B

A

C

P Q

G M

Z Y

X

(14)

Xét BMP có :  900

BMP(BC đường kính đường trịn (O));

 1 450

2

MPBCAB

Suy BMP tam giác vng cân M , BM = MP (4) Từ (3) (4) ta có BM + MP + PQ = 2(MP + MD) = 2DP = PC (5).

Khi M di động BA (O) P di động cung BQ (A) (6).

Từ (5) (6) suy ra:

(BM + MP + PQ) nhỏ  PC = BC  M ≡ B; (BM + MP + PQ) lớn  PC = QC  M ≡ A. 14.2.

a) Các đường thẳng AD BC qua N

Ta cóANM ACM MNB MDB,  (ACNM, MDNB tứ giác nội tiếp).

Mà AMC  DMB (

1

AM MD

MCMB  AMC DMB 900 ); Suy ACM MDB  900 ANM MNB 900 hay ANB900

Mặt khác ANC900, suy ba điểm C, N, B thẳng hàng, nghĩa BC qua N.

Lại có ANC DNC 900, suy hai tia NA ND trùng hay A, D, N thẳng hàng,

nghĩa AD qua N.

b) Khi M chuyển động đoạn AB MN qua điểm cố định.

Khi M chuyển động AB N chuyển động nửa đường trịn cố định đường kính AB

Mà ANM ACMkhông đổi

tan

2 AM ACM

MC

   

 

  nên đường thẳng MN qua điểm cố

định E nửa đường tròn đường kính AB khơng chứa N. Bài 15: ( HSG TỈNH PHÚ YÊN NĂM HỌC 2016 – 2017)

15.1.

t

A M B

C

D N

(15)

a) Chứng minh ∆OBH ∆O’EK Dễ thấy O, H, D thẳng hàng.

Từ BD DC  (giả thiết) EAD BAD DAC DAG    

suy D điểm EG

Kết hợp với K trung điểm EG suy O’, K, D thẳng hàng. Ta có BOH BOD2BAD 2EAD EO D EO K  '  '

BHO EKO   ' 90 0 suy ∆OBH ∆O’EK (g-g). b) Chứng minh HK AD

∆OBH ∆O’EK (g-g)

' '

OH OH O K O K

OD OB OE OD

   

Áp dụng định lí Thales đảo ta có HK//OO’. Do OO’ AD HK  AD (đpcm).

15.2

Kẻ đường kính AE Gọi H, K trung điểm BC, DC suy

1

2

HKBDBDHK

(1) HK//BD. Áp dụng định lý Thales cho tam giác AEC ta có:

HK AH EC AH

HK

ECAE   AE (2). Từ (1) (2) suy

2EC AH BD

AE

Đặt AH = x Tam giác AEC vuông C có CH đường cao nên

(16)

Do

 

   

2

2

8

2 2

R R x x x x

BD R x

R R

  

Áp dụng bất đẳng thức Cauchy cho số dương:

3

2

2

8. 2 64

27 27

x x

R x

R BD

R

    

 

 

 

Vậy

8

9 R BD

Đẳng thức xảy

4

2

x R

R x x

   

Bài 16: ( CHUYÊN LƯƠNG VĂN CHÁNH TỈNH PHÚ YÊN NĂM HỌC 2017 – 2018) 16.1

a) Tính EN, FN

Vì ME, MF tia phân giác trong NMP nên:

1

3

EN MN EN

EP =MP = Þ EN EP+ =

1

1,5( )

4

EN NP cm

Þ = = =

1

FN MN

FP = MP =

1

3

FN FN

NP FP FN

Þ = = =

- - Þ FN=3( ).cm

b) Tìm quỹ tích điểm M

-Phần thuận: Theo câu a) EN = 1,5cm, FN = 3cm nên E, F cố định Hơn nữa, FME=900

suy M thuộc đường trịn đường kính FE.

- G/hạn: Điểm M chạy đường trịn đường kính FE (trừ điểm E, F).

- Phần đảo: Lấy M đường trịn đường kính FE Ta chứng minh ME, MF lần lượt

là phân giác trong/ngoài đỉnh M MNP

Dễ thấy FME=900 Vẽ NHME (H ME), NH cắt MP K.

Vì NHME FMME suy NK//FM

(1) (2)

NK NP

FM FP

NH EN

FM EF

ìïï =

ïïï Þ í

ïï =

ïïïỵ .

Theo a), từ (1) suy

6

3

NK

FM = + = (3). Theo giả thiết, từ (2) ta có:

1,5

1,5 3

NH EN

FM =EN FN+ = + = (4).

Từ (3) (4) suy 2

NK NH

NK NH

FM = FM Þ = , hay H trung điểm NK

Do MNK cân (MH vừa đường cao, vừa trung tuyến) suy ME phân giác NMP

Hơn FME=900 suy FM phân giác NMx

(17)

Kẻ BK CH vng góc với đường thẳng MN

Từ tính chất tiếp tuyến ta có: KMB AMN ANM HNC;

Hơn nữaK H 900 (cách dựng),

suy ∆KBM ∆HCN

KB HC

BM CN

Þ = Û KB HC KB BP

BP = CP Û HC =CP (1).

Mặt khác, BK//PE//CH nên

BP KE CP =HE (2). Kết hợp (1) với (2) ta

KB KE

HC = HE suy ∆KBE ∆HCE.

Suy KEB=HEC Þ BEP =CEP hay EP phân giác BEC (đpcm).

Bài 17: ( HSG TỈNH PHÚ YÊN NĂM HỌC 2017 – 2018) 17.1.

a) Chứng minh CA = CK, BA=BL

BAD cân nên BAD BDA

Mặt khác AKC BKD 900BDA 900BAD KAC  ; Suy ACK cân C hay CA = CK

Tương tự, BA=BL.

b) Chứng minh IHJ tam giác vuông cân

Từ giả thiết ta có IJ//BC, BD//GH//CE Áp dụng Thales:

IG DG BH GH GH

(18)

Tương tự, GJ = GH (2).

Hơn nữa, IJ//BC HG  BC suy HG  IJ (3). Từ (1), (2) (3) suy ta IHJ tam giác vuông cân H. 17.2.

a) Chứng minh (H) (K) cắt nhau

MHK có: HK MH MK  ,

suy (H) (K) cắt nhau.

b) Chứng minh MN qua điểm cố định

Qua B kẻ đường thẳng vng góc với AB cắt KM D, cắt NM E. Xét KMH EDM có:

MH = DM (bán kính (H)) ;

  900

KMHEDM  ;

 

HKMMED (cùng phụ KMN) KHMEMD ;

Suy KMH = EDM (cv-gn),

Suy MK = DE BE = BD + DE = HB +AH = AB (khơng đổi).

Do BE khơng đổi, hay MN qua điểm cố định E.

Bài 18: ( CHUYÊN LƯƠNG VĂN CHÁNH TỈNH PHÚ YÊN NĂM HỌC 2018 – 2019) 18.1.

a) Chứng minh O, I, G thẳng hàng

ABCD hình thang cân (vì AD = BC) suy trung điểm G của AB giao điểm I nằm trục hình thang.

Lại có OC = OD nên O nằm đường trung trực đoạn thẳng CD Từ suy O, I, G nằm trục hình thang, hay O, I, G thẳng hàng

b) Chứng minh tam giác GMN tam giác đều

OAD có ba cạnh R nên đều, suy ANOD DAN 300.

Tương tự, OBC đều, BMOC CBM 300.

Xét GAN GBM có : GA = GB (gt) ;

AN = BM (OAD = OBC);

  300  300 

GAN GAD  GBC GBM ,

(19)

Tương tự OGM 300, MGN 600(2) Từ (1) (2) suy GMN tam giác đều. 18.2.

a) Chứng minh A AC FAD AE

ABCD ABEF nội tiếp nên AEF ABF ABD ACD AFE1800ABE

1800ABC ADC

Suy AFE ∽ ADC (g.g) (*)

A

AF AE AD AC

A

C F AD AE

  

 

b) Tính số đo góc AGH

Do H, G trung điểm EF CD nên (*) suy AFHADG

AF AH AF AD

AD AG AH AG

   

FAH DAG FAD HAG

Suy FAD ∽ HAG Từ AGH ADF 900

Bài 19: ( HSG TỈNH PHÚ YÊN NĂM HỌC 2018 – 2019)

19.1.

Dùng Định lý Pythagore tam giác vuông AMC BMD ta suy

2 2 D2 D2 MAMBMCMACB

Dùng Định lý Pythagore tam giác vuông AMD BMC ta suy

2 2 2

D

ABCMAMDMBMC Vậy AC2BD2  AD2 BC2

Gọi E điểm đối tâm B

Vì tam giác EAB vuông A nên EA//DC, suy AC = ED

Kết hợp định lý Pythagore tam giác

EDB ta AC2BD2 4R2

Vậy AD2BC2 4R2khơng đổi

Vì I trung điểm BC nên MI đường trung tuyến ứng với cạnh huyền BC tam giác vuông CMB, suy

1 MIBC

Mặt khác, OI đường trung bình tam giác CBE nên

1 OIEC

Ngoài ra, tam giác ECB vuông C nên :

2 2

O

4

IIMBER

(1) Gọi K trung điểm OM, suy K cố định

O M A

B C

D E

(20)

Chứng minh công thức đường trung tuyến

2 2

2 O

2

I IM MO

IK   

(2)

Kẻ đường cao IH tam giác IMO, sử dụng Định lý Pythagore tam giác vuông ta :

2 2 2

2

2

O 2

1 1

2

2 2

I IM IK HM HO HK

MO HK MO HK HK MO

    

   

       

   

Từ (1) (2) suy

2 2 2R2 2.

2

IKRMOIK  MO

Vậy quỹ tích trung điểm I đường trịn tâm K bán kính

2

1 2R

2 MO .

19.2.

Gọi I trung điểm AB

Nối EF, EI, IF, ta có IE đường trung bình ∆ABC  IE // BC

Mà GF  BC  GF IE (1)

Chứng minh tương tự GE  IF (2)

Từ (1) (2)  G trực tâm ∆EIF

 IG  EF (3) Dễ chứng minh EF // AB (4)

Từ (3) (4)  IG  AB

Vậy ∆AGB cân G  GA = GB

Bài 20: ( CHUYÊN LƯƠNG VĂN CHÁNH TỈNH PHÚ YÊN NĂM HỌC 2019 – 2020)

20.1.( Dự phòng )

a) Chứng minh tứ giac NAEDlà hình ch̃ nhật.

Theo giả thiết, ta có NA ND

MN DC MA MC

 

 

 

Tứ giác BDEN

NE BD DE NB

 

 nên BDENlà hình

bình hành Suy BE ND NE BD , 

Tứ giác AEBM có

BE NA BE NA ND AB NE

  

   

nên AEBM là hình chữ nhật

b) Chứng minh ACE DCN .

Hai tam giác AEM AMN, có

 Góc M chung.

 EAC DAB   90 BAE

Suy AEM NAM Suy

AE AM AE AC

ANMNDNDC

Hai tam giác AEC CDN, có

G

D C

A

B

(21)

NDC EAC  

AE AC

DNDC

Suy AECDNC Suy ACE DCN

20.3.

a) Tính số đo góc QDE.

Ta có

BD BE

CD CE CE BE

CD AB  

   

 

 Khi đó,

 

 

 

 

 

1

180

180

QDE ECQ

ACB BCE ACB BCD

   

   

 

 

 

 

 

1 180

180

180 45

2

ACB BCD CBA BCE

   

   

   

b) Chứng minh P M E, , thẳng hàng.

Theo giả thuyết kết câu a), ta có MBE 2MDE 2QDE 90 

Suy

  45    45

BEMBME  CEMCEB BEM  

Mặt khác, tam giác CQEvuông cân C nên CEQ CQE 45 

Suy

   45 45 90

MEQ MEC CEQ        MEEQ Ta có

, ,

ME EQ

P M E PE EQ

 

 

 thẳng hàng.

Bài 21: ( HSG TỈNH BÀ RỊA – VŨNG TÀU NĂM HỌC 2008 – 2009) 21.1.

Trong tam giác vuông ABC ta có: AB.AC = AH.BC AH2 BH HC (1)

Trong tam giác vng ABH ta có: BH2 BE BA (2)

Trong tam giác vuông ACH ta có: CH2 CF CA (3)

Từ (2) (3) ta có:  

2

(4)

BH CHBE BA CF CA Kết hợp (1) (4) ta được: AH4 EB BC CF AH

(22)

21.2.Ta có:

2

( )

2

2 2

ABDC

AC BD AB CD AB AB

S      R

(1) Kẻ MH vng góc với AB thì:

2

1

2

AMB

SAB MHMO AB R

(2) Từ (1) (2) suy ra: SACMSBDMSABDCSAMB 2R2R2 R2

Vậy giá trị nhỏ tổng diện tích hai tam giác ACM BDM R2, đạt M

là điểm cung AB

Bài 22: ( HSG TỈNH BẮC GIANG NĂM HỌC 2008 – 2009)

22.1 K N M D E F I A B C L

Ta cã ABC a a

IBC h t h ID S S     (1)

T¬ng tù ta cã: ABC b

ICA h t S S    (2) ABC c IAB h t S S    (3) Cộng vế theo vế (1) (2) (3) ta thu đợc đpcm

22.2 AI cắt BC K; L trung điểm BC

Theo tính chất trọng tâm tam giác ta cã

1  GA GL

(4)

Ta cã

1 24 12    AC AB KC KB

 KC = KB

Mà KB + KC = BC = 18 nên ta đợc KB = 6; KC = 12.

BI phân giác gãc B cđa BAK nªn

1 126    BA BK IA IK (5)

Tõ (4) vµ (5) suy IA

IK GA GL 

 IG // KL  IG // BC 22.3 XÐt trêng hỵp M, N nằm đoạn EF

(Các trờng hợp lại chứng minh tơng tự)

Ta có

1800 FAE AFE

NFB   

(do AEF cân đỉnh A)

ICB IBC

ACB

ABC   

2

NIB (tÝnh chÊt cđa gãc ngoµi) NIB

NFB 

 tø gi¸c BNFI néi tiÕp

0 90      

BNC BNI BFI  BNC=900

(23)

Tõ (6) (7) suy điều phải chứng minh

Chú ý: học sinh thiếu trờng hợp lại trõ 0, 5®

Bài 23: ( HSG TỈNH BẮC GIANG NĂM HỌC 2009 – 2010)

x

N D

M I

B O

A E

C K

23.1 Ta có NMA MBA ( Góc tạo tia tiếp tuyến dây cung, góc nội tiếp chắn

cungAM)(1)

 900

AMB ( góc nội tiếp chắn nửa đường trịn)

mà ( góc đối đỉnh) suy ra:

Từ (1) (2) suy cân N

23.2.Xét tam giác OCI vng C có

Xét có:(g.g)

KL: SADBR2 (Đvdt)

23.3.Dựng hình bình hành AONE.

+ Chứng minh N trung điểm KD + Chứng minh EK=ED

+ Chứng minh EA=EK (do tam giác ENK tam giác OMN NO=AE) E tâm

đường tròn ngoại tiếp tam giác AKD

+ Chứng minh E cách đường thẳng a khoảng R (vì EN=AO=R)

KL: E nằm đường thẳng b cố định song song với a cách a khoảng R (nằm nửa mặt phẳng bờ CD không chứa điểm B)

(24)

24.1.+ Tứ giác AMHN nội tiếp nên AMN AHN

+ Lại có AHN ACH (vì phụ với góc CHN )

+ Suy raACB AMN , mà AMN NMB 1800nên ACB NMB 1800 KL:

24.2.+ Có AID AOH hai lần ACB + Tam giác

AD AI AID AOH

AH AO

 

 

+ Có

1 1

( ), AI=

2 2

AOBCHB HCAHHB HC

+ Do

1 1

AO HB HC

AD AH AI HB HC HB HC

   

24.3.+ Tính BC=5,

12 AH

+ Gọi K tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác BMN Khi KI đường trung trực đoạn MN

Do hai tam giac AID AOH đồng dạng nên ADI AHO900 OAMN

Do KI//OA

+ Do tứ giác BMNC nội tiếp nên OKBC Do AH//KO.

+ Dẫn đến tứ giác AOKI hình bình hành Bán kính

2 2 2 769

4 4 10

R KB  KOOBAIBCAHBC

(25)

T G F

Q

P E

O K

I H N

C M

B A

25.1.-Ta có ACB nội tiếp đường trịn (vì ) mà AB đường kính nên ACB vng C AC BN

 

Ta có MA=MC ( ), OA=OC ( ) nên MO trung trực AC MOACMO NB//

 

MOA NBO

 

-Ta có OA MA ( )MAO NOB   900; xét MAONOB

  90 ;0   ;

MAO NOB  MOA NBO OA OB R    MAO NOBMONB

-Ta có MO NB MO// ; NBMNBO hình bình hành.Ta có MAO=NOB (cm trên) nên ta

có NO=MA, mà MA=MC ( ) nên NO=MC MNBO hình thang cân 25.2.-Xét CHBMAOMAO NOB 90 ;0 CBH MOA ( cm trên)

CH HB HB

CHB MAO

MA AO R

     

-Ta có CHAB (gt) ; MA  AB ( ) // //

IH HB HB

CH MA IH MA

MA AB R

    

-Nên ta có

2

2 2

2

CH HB HB IH IH

CH IH IC IH

MA R R MA MA

          

-Chỉ KI đường trung bình tam giác ACH KI AB//

25.3.-Chứng minh FQIO hình bình hànhQF IO// -Chứng minh O trục tâm tam giác GIP

PG OI PG QF

   

(26)

E a

N M

A H

C B

O

26.1.Chứng minh OMOB=ONOC MN qua điểm cố định

*Ta có OHHB (t/c tiếp tuyến)  OHB vuông H, mà HM  OB (gt) nên theo hệ thức

lượng tam giác vuông ta có OM OB OH  R2

Chưng minh tương tự ta có ON OC OH  R2 Vậy ta có OM OB ON OC  

* Ta có OM OB OH  R2 mà OA=R nên ta có

2 OM OA OM OB OA

OA OB

   

Xét  OMA  OAB có O chung, có

OM OA

OAOB  OMAOABOAM OBA Ta có

AO=AB=R (gt) OAB cân AOB OBA AOM OBA , OAM AOM  OMAcân

MO MA

 

Chứng minh tương tự ta có ONA cân NO NA

Ta có MO MA ;NO NA , MN trung trực OA, gọi E giao điểm MN với

OA ta có EO=EA=

OA

MNOA E, mà O, A cố định nên E cố đinh Vậy MN

qua điểm cố định

26.2 Chứng minh OB OC=2R2 Ta có

OM ON

OM OB ON OC

OC OB

    

Xét OMNOCBO chung , có

OM ON

OMN OCB

OCOB     , mà OE  MN

và OH  BC nên ta có

1

2 2

OM OE OM OE OE

OM OC

OCOHOCOAOE    ( OH=OA=2OE)

Ta có OM OB OH  R2 ( cm trên)

2

1

2 2OC OB R OC OB R

     

26.3.Tìm giá trị lớn diện tích tam giác OMN H thay đổi

Ta có OMN OCB (cm trên)  

2 2

2

2

1

OMN

OCB

S OE OE OE

S OH OA OE

    

Nên

2

1 1 1 1

( ) ( )

4 8

OMN OCB

SS   OH BC  R BC  R AB AC  R R R  R

Dấu có B, A, C thẳng hàng HA

Vậy diện tích tam giác OMN lớn

2 OMN

SR

HA

(27)

Khẳng định ABG DAH DKH ABG; AHK

Suy DKH AHK suy KD/ /AH

Chứng minh tương tự BK/ / EH từ suy tứ giác KGHI hình bình hành

Ta có AGB khơng đổi EID AGB 

Do  không đổi, điểm D E, cố định nên I nằm cung trịn chứa góc  dựng

đoạn thẳng DE

Chỉ AB/ /DE (có hai góc so le nhau) suy

DE CE

ABCB

Chứng minh hai tam giác IDE GBA đồng dạng suy

DE IE ABGB Suy

CE IE CBGB

Mà BEH EBK suy hai tam giác ICE GCB đồng dạng suy ECI BCG KL ba

điểm C, G I thẳng hàng.

27.2.Ta có

2

PAC PCAB PAB PBC ABC PAB

PBC PAB PAB PBC PAB

S S S S S S

S S S S S

    

    

Gọi ; ;D E F hình chiếu vng góc điểm P xuống cạnh BC CA AB ; ; Hai tam giác vuông PAE PBD đồng dạng nên ;

PA PE PA PD

PE

PBPD   PB Hai tam giác vuông PAF PCD đồng dạng nên ;

PA PF PA PD

PF

(28)

H I C R Q P M B A

H I C

R Q

P M

B

A

Từ SPACSPBCSPABPE AC PD BC PF AB  

.AC AB

PA PD PA PD AC AB BC

PD BC

PB PC PB PC PA

      

Bài 28: ( HSG TỈNH BÌNH ĐỊNH NĂM HỌC 2008 – 2009)

28.1.Ta có:

BMC ABC S

PM MI

PAAHS

2

BMC BMC

ABC BMC

S PM MI MI BC S

S S MA MA MA BC MA BC

    

 

. 2 ABC BMC

MA BC S S

  

Tương tự ta có:

   

ABC AMC ; ABC AMB

MB ACSS MC ABSS

Cộng theo vế ta điều cần chứng minh

28.2.Đặt SPMQ = x; SQMR = y; SRMP = z SPQR   x y z

Ta có: ; PMQ RMP

MCP PMB MCP PMB BMC

S

S MR MQ z x MR MQ y

SMC SMBS SMC MB S .

 

2

1

4

BMP PMC BMC BMC

BMC BMC

S S S S

zx

y S S

   

.Tương tự ta có:

 2 ;  3

4 4

CMA AMB

S S

xy yz

zx

Cộng theo vế BĐT (1), (2) (3) ta được: 4

ABC

S xy yz zx

zxy  (4)

Mặt khác dùng BĐT Cô-si ta chứng minh

xy yz zx x y z

zxy    nên từ (4) suy ra:

4 4

ABC ABC

PQR

S S

x y z   S

Đẳng thức xảy khi:

; ;

PMB PMC CMQ QMA AMR RMB

S S S S S S

x y z

  

 

 

 M trọng tâm tam giác

ABC Vậy M trọng tâm tam giác ABC   max 4

ABC PQR

S

S

Bài 29: ( HSG TỈNH BÌNH ĐỊNH NĂM HỌC 2014 – 2015)

29.1.

Chứng minh : IG // BC

Đặt BC = a ; CA = b ; AB = c Ta có : a =

1

2(b + c) ( gt).

Hạ AH  BC ; IK  BC ; GN  BC

GN // AH 

1

GN GM

(29)

A

B C

I

M H

G

K N

1 GBC

ABC

S GN

SAH  

1 GBC ABC

SS

(1) SBIC =

1

2IK.BC =

1 r.a =

1 2r

1

2(b + c) =

2 2

tb tc

  

 

 

=

2 SAICSAIB =

2(SABC – SBIC)  SBIC =

1

3SABC (2)

Từ (1) (2) suy : SGBC = SBIC  IK = GN  IG // BC

j H N K I

A

M D

E

C B

F

29.2.Chứng minh : MN la iếp ryến (I) Gọi K giao điểm IA EF ; H giao điểm IM AD

Ta có IA đường trung trực EF nên IA  EF

Ta có ID2 = IE2 = IK IA ( hệ thức lượng) 

ID IK

IAID Do đó:  IDK  IAD (c –g –

c)

 gIDK = gIAD.

Tứ giác IDMK nội tiếp nên gIDK = gIMK

 gIAD = gIMK  Tứ giác AKHM nội tiếp.

 gAHM = gAKM = 900  ND  IM H

Ta có : IN2 = ID2 = IH IM 

IN IM

IHIN Do :  INM  IHN (c- g-

c)

INM = IHN = 900  IN  NM  đpcm.

Bài 30: ( HSG TỈNH BÌNH ĐỊNH NĂM HỌC 2016 – 2017)

30.1.a) Cách 1: Trên tia đối tia MC lấy điểm E cho ME = MB

Ta có: BEM tam giác  BE = BM = EM BMA = BEC  MA = EC

Do đó: MB + MC = MA Cách 2:

Trên AM lấy điểm E cho ME = MB Ta có: BEM tam giác

 BE = BM = EM

MBC = EBA (c.g.c)  MC= AE Do đó: MB + MC = MA

b) Kẻ AN vng góc với BC N

Vì ABC tam giác nên O trọng tâm tam giác  A, O, N thẳng hàng  AN =

3 2R

Ta có: AN = AB.sin ABN

3

:

2

sin AN

AB R R

ABN

(30)

Ta có: ABM ABM S

MH AB S MH

AB    = ABM S R ACM ACM S

MK AC S MK

AC    = ACM S R BCM BCM S

MI BC S MI

BC    = BCM S

R =

2 '

S R

Do đó: MH + MK + MI =

2 '

S

R +  

2

3 SABM SACM

R  =

2 '

S R +

2 SABMC

R

=

2 '

S

R +  

 

2 '

2 ' 3 S S S S R R   

30.2 Qua M kẻ đường thẳng song song với BC cắt DE K

Tứ giác AEDB nội tiếp CDE  BAC Mà: MKDCDE (vì MK // BC)

Do đó: MKD  MAN  Tứ giác AMKN nội tiếp

 

AMN AKN

 

Ta có: D  D 4 (= BAC ) D1  D

DMK có DA phân giác vừa đường cao nên cân D  DM = DK

AMD = AKD (c.g.c)  AMD  AKD

Nên: AMF  AKN Ta có: AMF  AMN  AKN  Vậy: MA phân giác góc NMF

Bài 31: ( HSG TỈNH BÌNH ĐỊNH NĂM HỌC 2017 – 2018)

31.1.a)  BHD ~  BCE (g.g)

BH BD

=

BC BE

 

BH.BE = BC.BD (1)

BEC ~ ADC (g.g) CB.CD = CE.CA (2)

Từ (1) (2) suy ra: BH.BE.CB.CD = CB.BD.CE.CA BH.BE.CD = CA.CE.BD

b) Ta có: Tứ giác AEHF nội tiếp Ta có: IE = IF (= AH); JE = JF (= BC)

IFJ = IEJ (c.c.c)

Ta có: (Góc tâm góc nội tiếp)

Do đó:

Ta có: (vì ) Tứ giác APDQ nội tiếp

31.2 a) Cach 1:

Kẻ DH AB D (H thuộc BC); HE’ AC E’

  CB CE = CA CD   

 

AEH = AFH 90 

2

1     I = I1 2

1  1 2  2 I = 2A ; I = 2A

 1  2

A = A  MB = MC  B = A1   A  1  1  1  3

QDB = B + M  A + A M  A QDB = QAP  

 

  

(31)

Tứ giác ADHE’ hình chữ nhật DH = AE’

Ta có: DB = DH, DB = AE Do đó: AE = AE’ E trùng với E’

Kẻ AK BC AK đường trung tuyến ABC

AH : không đổi

Mà AH = DE (vì ADHE hình chữ nhật) : khơng đổi

Vậy DE nhỏ H trùng K

D, E hình chiếu K AB, AC Khi D, E trung điểm AB AC

Cach 2: Đặt AB = AC = a (a > 0); DB = DH = AE = x AD = a – x

Ta có: = : khơng đổi

: không đổi

Dấu “=” xảy Vậy DE nhỏ D, E trung điểm

của AB AC

Cach 3: Áp dụng bất đẳng thức: , với a, b > Thật vậy:

(BĐT đúng) Dấu “=” xảy a = b

Đặt AB = AC = a: khơng đổi (a > 0)

Ta có: : không đổi

Dấu “=” xảy AD = AE D, E trung điểm AB AC

Vậy DE nhỏ D, E trung điểm AB AC

b) Cach 1:

Đặt AB = AC = a (a > 0); DB = DH = AE = x AD = a – x

Xét toan phụ: Cho a, b > Ta ln có:

Do đó: : khơng đổi

Dấu “=” xảy a – x = x Vậy tứ giác BDEC có diện tích nhỏ

khi D, E trung điểm AB AC

Cach 2: Đặt AB = AC = a (a > 0); DB = DH = AE = x AD = a – x

       BC AK =  BC DE        2

2 2 2

DE = AD + AE  a  x + x  2x  2ax + a

2 2 2

a a a

2 x +

2 2

   

 

 

2

a a

DE = 2   a x =

 a AB

2 

 2 2 a + b a + b

2 

 2  

2 a + b 2 2 2

a + b a + b a + 2ab b a 2ab b

2

       

 2

a b

   

 2 2 2

2 2 AD + AE AB a

DE = AD + AE

2 2

  

2

a a

DE

2

  

DB = DA EC = EA 

  

a AB

2 

 2  2

a + b  4ab  a  b 0

    2

ADE

1 1 a

S = AD.AE = a x x a x x

2   8    

2 ABC

1 a

S = AB.AC =

2

2 2

BDEC ABC ADE

a a 3a

S S S

2 8

    

a x =

2

 3a2 3AB2

8 

(32)

Ta có:

lớn a – x = x (vì tổng x + a – x = a: không đổi)

D, E trung điểm AB AC

Bài 32: ( HSG TỈNH BÌNH ĐỊNH NĂM HỌC 2018 – 2019)

32.1.

a) Ta có AD BC D (vì ABC vuông cân A) nên AMNP tứ giác nội tiếp (1) nên NAPH tứ giác nội tiếp (2)

Từ (1) (2) suy N, A, P, H, M thuộc đường tròn

nên

AMNP tứ giác nội tiếp (1)

Ta có nên MPCD tứ giác nội tiếp

Suy mà (vì AD trung trực BC)

Ta có mà

Suy

Do B, M, H thẳng hàng AH BH

b) Ta có (vì BI // AD)

Tam giác ADB vng D có DI trung trực nên DI phân giác góc ADB

Do A, I, B, D thuộc đường tròn (3)

Ta có nên A, H, D, B thuộc đường tròn (4)

Từ (3) (4) suy A, H, D, B, I thuộc đường tròn

(vì ) lại có

Do H, N, I thẳng hàng 32.2

 Cach 1:

Kẻ AD đường kính đường trịn (O) Xét tam giác vng HBA CDA

có (vì nội tiếp chắn )

nên HBA ∽ CDA (g.g) HB.AD = AB.CD

Tương tự HCA ∽ BDA (g.g) HC.AD = AC.BD

Do (1)

Ta có AMB ∽ CMD (g.g) MB.CD = MD.AB

 

2

BDEC ABC ADE

x a x

AB AD.AE a

S S S

2 2

     

BDEC

S   

x a x

 a

x = 

 

 

ANM APM 90

 

NAP  NHP 90

 

AMH APH 180

   ANM  APM 900

 

APC MDC 90

1 1

P C C1MBD  1

MBD P

 

   

AMBADB MBD 90  MBD MBD  P1

    

1

AMB90 P  APM  P  APH AMB  AMH  APH  AMH 180 

 

 

IBA  BAD 45

 

ADI BDI 45

   IBA IDA  450 

 

AHB ADB90

 

IHD IBD 180

    IHD  900 IBD 900 NHD 900

 

1  1

B  D AC

 

HB AB

=

CD AD

  

HC AC

=

BD AD 

HB AB DC

=

HC AC DB

 

NB AB

=

MD CD

(33)

Tương tự MC.BD = AC.MD

Do (2)

Ta có

Dấu « = » xảy DB = DC AB = AC ABC cân A

 Cach 2: Gọi I giao điểm AH với đường tròn (O) Kẻ đường kính AD.

Ta có Do BC // DI

Ta có DIBC hình thang cân nên CD = BI, CI = BD

Xét AHB ACD có ,

AHB ∽ ACD (g.g) (1)

Xét ABD AHC có ,

ABD ∽ AHC (g.g) (2)

Từ (1), (2) suy (3)

Xét ABI AMC có ,

ABI ∽ AMC (g.g) (4)

Xét ABM AIC có ,

ABM ∽ AIC (g.g) (5)

Từ (4), (5) suy (6)

Từ (3) (6) suy = (vì CD = BI, CI = BD)

Ta có

Dấu “=” xảy H M

ABC cân A

Bài 33: ( HSG TỈNH BÌNH DƯƠNG NĂM HỌC 2012 – 2013)

MC AC

=

MD BD 

MB AB DB

=

MC AC DC

HB MB AB DC DB AB DC DB AB

+ +

HC MC AC DB DC AC DB DC AC

 

    

 

   

  

ABD ACD  AID 90  BI CD

 A  A

  A 1 A    

0 AHB ACD  90

  

HB AB

CD AD

 

  BAD HAC   ABD  AHC 900

  

BD AD

HC AC

 

HB BD AB AD AB

CD HC  AD AC  AC

HB AB CD

HC AC BD

 

  A A

  1s 

AIB ACB đA

2 C

 

  

 

  

BI AB

MC AM

 

  BAM  IAC   s 

1

ABC AIC đA

2 C

 

  

 

  

MB AM

CI AC

 

BI MB AB AM AB

MC CI  AM AC  AC

MB AB CI

MC AC BI

 

2

HB MB AB CD CI

HC MC  AC BD BI

2

2

AB CD CI AB

AC BI BD  AC

2

HB MB HB MB AB AB

2 2

HC  MC  HC MC  AC  AC

HB MB

HC MC

   HBHB HC  MBMB MC HB MB

BC BC

 

 

(34)

33.1.

a) Ta có: ABD = AED (c-g-c)

 , DB = DE (1)

 

b) Vì (?)

 CD > DE Mà DB = DE (1) Nên: CD > DB

Lại có MB = MC (M trung điểm BC)  CD > CM

c) Ta có: ( E  AC)

Nên:  góc tù  CH > CD ( đường cao nằm tam giác)

Mà CD > CM (?)

Nên D nằm H M

33.2.a)Ta có (góc tạo tia tiếp tuyến dây cung)

(góc có đỉnh đường trịn) (a)

 ( D

trung điểm cung BC) (b) Từ (a) (b) 

 MAE cân M  MA = ME không đổi  E điểm cố định

b) Xét MAB MCA có: : chung

(góc tạo tia tiếp tuyến dây, góc nội tiếp chắn cung) MAB  MCA (g-g)

 MA2 = MB.MC

Mà MA2 = MH.MO (AMO vuông A, đường cao AH)

Nên: MB.MC = MH.MO  MBH  MOC 

 Tứ giác BHOM nội tiếp(góc ngồi góc đối diện)  

1

B ED 1D 2

    

1 180 A B C E E    

  

2

E  A C E2 C

 

2 EC

 

ADC ADE

 

1 DD

 

ADC ADBADC

 

2 MAEsd AD

   

2

MEAsd AB CD

    

2

MEAsd AB BD  sd AD

 

MEA MAE

M

 

MAB MCAMA MB MC MA

 

MH MC

MB MO

 

 

(35)

Bài 34: ( HSG TỈNH BÌNH PHƯỚC NĂM HỌC 2018 – 2019)

34.1.Chứng minh tứ giác CIPK nội tiếp đường tròn

Để ý đến tứ giác ABPC BDIP nội tiếp đường trịn ta có nên tứ giác CIPK nội tiếp đường tròn

34.2.Chứng minh

Do tứ giác BDIP CIPK nội

tiếp đường tròn nên

nên hai tam giác BPC DPK đồng dạng với nhau, suy

Hai tam giác MBP MQC có nên đồng dạng với nhau, suy ta

có Chứng minh hồn tồn tương tự ta có hai tam giác BMQ PMC đồng

dạng nên Để ý M trung điểm BC hay nên suy

hay Kết hợp với ta hay

34.3.Chứng minh D di chuyển cạnh AB tỉ số khơng đổi

Ta có nên suy IE song song với AC, ta

Lại có nên hai tam giác ABC AGD đồng dạng với nhau, suy

Mặt khác dễ thấy hai tam giác ADG APB đồng dạng với nên

Đến ta suy hay Do tam giác ABC cố định nên

   

PCK ABP DBP PIK

PK.QC QB.PD

 

BDP  PBC

 

BK D PCB

PD PB PK  PC

 

PBM CQM BPM QCM

PB PM

QC  CM

PC PM

QB  BM MB MC

PB PC QC  QB PB QC

PC  QB

PD PB PK  PC

PD QC

PK  QB PK.QC QB.PD AD

AE

   

BIG BPG BPA  BCA DEG  BAC

  

EDGEIBACB ED AC

DG  BC

AD AP DG  PB ED AD: AC AP:

DG DG  BC PB

(36)

suy P điểm cố định nên không đổi hay không đổi Do

có giá trị khơng đổi D thay đổi AB

Bài 35: ( HSG TỈNH ĐÀ NẴNG NĂM HỌC 2010 – 2011)

Cho đường tròn (C ) với tâm O đường kính AB cố định Gọi M điểm di động (C ) cho M không trùng với điểm A B Lấy C điểm đối xứng O qua A Đường thẳng vng góc với AB C cắt đường thẳng AM N Đường thẳng BN cắt đường tròn (C ) điểm thứ hai E Các đường thẳng BM CN cắt F

a) Chứng minh điểm A, E, F thẳng hàng

b) Chứng minh tích AMAN khơng đổi

c) Chứng minh A trọng tâm tam giác BNF NF ngắn

C

( ) F

E

N

C A O B

M

35.1.

 A trực tâm tam giác BNF 

Lại có

Nên A, E, F thẳng hàng

35.2.

, nên hai tam giác ACN AMB đồng dạng Suy ra:

Hay không đổi (với R bán kính đường trịn (C ))

35.3.

Ta có nên A tâm tam giác BNF  C trung điểm NF (3) Mặt khác: , nên hai tam giác CNA CBF đồng dạng 

Áp dụng bất đẳng thức Cơ-si, ta có: khơng đổi

Nên: NF ngắn  CN =CF  C trung điểm NF (4) (3) (4) cho ta: A tâm tam giác BNF  NF ngắn

Bài 36: ( HSG TỈNH ĐAKLAK NĂM HỌC 2010 – 2011) ED AC.BP AD  BC.AP

AE DE

1 AD  AD AD

AE

MNBF BCNF FANB

AENB

 

CAN MAB

AN AC

AB AM

2 AM AN AB AC 2R   

2

BA BC

3 

 

CAN CFM

2

CN AC

CN CF BC AC 3R

BC  CF     

(37)

A F D P N M B C E 36.1.a)Trong tam giác vuông IOC với I trung điểm

BC có

Vẽ đường kính AE , có BH, CE vng góc AC nên BH//CE, tương tự CH//BE Nên tứ giác BHCE hình bình hành tâm I

Có OI đường trung bình tam AHE nên AH = 2OI = 2OC.sin300 = R = OA Vậy tam giác OAH cân A

K E D A B' A' C' H

B I C

O

b) Ta có ( )

Suy (1)

Chứng minh tương tự hai tam giác ACK ADB đồng dạng nên có (2)

Từ (1) (2) có AD.BC = AB.CD + AC.BD

36.2 Chứng minh lục giác lồi ABCDEF có góc có

Giải

- Theo giả thiết suy góc lục giác - Vẽ ba phân giác BP, DM, FN Có tứ giác BCDP, DEFM, FNBA hình bình hành ( góc đối nhau)

- Tam giác MNP có góc tam giác

tương tự suy

Bài 37: ( HSG TỈNH ĐAKLAK NĂM HỌC 2012 – 2013)

37.1.Hình vẽ đúng. +PK phân giác góc

(*)

+ Tam giác OMN

+ QK phân giác Mà

Do đó:

Từ (*) (**), ta có 37.2.Do hai tam giác MPE KPQ đồng dạng nên:

hay: Suy ra, tứ giác PQEF nội tiếp đường tròn

37.3.Gọi D trung điểm đoạn PQ Chứng minh tam giac DEF tam giac đều. K E F D N P Q y M O x

 

sin 60 IC IOC IOC OC    

 1 600

2

BAC BOC

  

ABK ADC

   BAK DAC ABK ; ADC

AB BK

AB CD AD BK

ADDC  

AC CK

AC BD AD CK

ADDB  

EF

AB DE  BC  CD FA

0 120

0 60 AB DE  FN FM MN

EF

AB DE  BC  CD FA

QPO

 

MPE KPQ

 1200 EMP

OQP

   

QKP 180  KQP KPQ

  0

2KQP 2KPQ 180  60 120  1200

QKP

  EMP QKP **   

MPE KPQ

 

 

MEP KQP

 

(38)

Do hai tam giác MPE KPQ đồng dạng nên: = Suy ra: =

Ngồi ra: Do đó, hai tam giác MPK EPQ đồng dạng

Từ đó:

Suy ra, D tâm đường trịn ngoại tiếp tứ giác PQEF Vì vậy, tam giác DEF cân D

Ta có: ;

Từ đó, tam giác DEF tam giác

Bài 38: ( HSG TỈNH ĐỒNG NAI NĂM HỌC 2014 – 2015)

F

E H

I O

B C

A

D

M

38.2.Chứng minh bốn điểm B , E , I , F thuộc đường trịn Ta có :

38.3 Xac định tâm đường tròn ngoại tiếp tam giac IBC Gọi M giao BI (O) (khác B)

Do I tâm đường tròn nội tiếp tam giác ABC nên:  DBI cân D  DB = DI

Vì nên DB = DC

DB = DI = DC d tâm đường tròn ngoại tiếp IBC

Bài 39: ( HSG TỈNH ĐỒNG NAI NĂM HỌC 2016 – 2017)

38.1.Chứng minh: BH = AB .cos góc ABC Suy

BC

= AB .cos góc ABC + AC .cos góc BCA Trong tam giác vng AHB

Ta có :HB = AB.cosABC Trong tam giác vng AHC Ta có :HC = AC.cosACB

BC = HB + HC = AB.cosABC + AC.cosACB PM

PK PE PQ

PM PE

PK PQ

 

MPK EPQ

 

PEQ PMK 90 

  

FDP 2FQD OQP  EDQ 2EPD OPQ   

    

FDE 180  FDP EDQ POQ 60

         

   

 

0

0 0

1 1

180 90 (1)

2 2

1

90 90 90 (2)

2 (1),(2)

BIF IBC ICB ABC ACB BAC BAC

BEF EBH DAC BAC

BIF BEF BEIF n

        

      

  

  ,          

MC MA DC DB  MC DC MA DB   MCD MA DB  IBD DIB 

 

DB DC

(39)

39.1.a) Gọi D, E, F chân đường phân giác góc A, góc B, góc C Gọi T trung điểm BC Do AD đường phân giác tam giác ABC nên:

Tam giác ABD có BI đường phân giác nên : (1)

Do G trọng tâm tam giác ABC nên (2)

Từ (1) (2) suy ra:

Suy ra: IG//DT hay IG//BC

b) Cach 1: BMI = BDI (c.g.c) vì: BD = BM = 2,5; ; BI cạnh chung;

Suy

Chứng minh tương tự: CNI= CDI (c.g.c) Suy

Mà nên

suy Nên tứ giác AMIN nội tiếp

Cach 2: Gọi K giao điểm MN AI Ta có: Theo cơng thức độ dài đường phân giác:

Do MN đường trung bình tam giác ABC nên MN//BC, suy K trung điểm AI

Do MK đường trung bình tam giác ABD nên MK = Và NK =

Ta có

;

Suy

Ta có: ;

Suy AK.KI=KM.KN

Suy AKM NKI suy sry ta ứ giác AMIN nội iếp.

39.2

M K

D I G

N E

T F A

B C

6

5 7 12

2,5 ; CD = 3,5

BD CD BD CD BD CD

AB AC

BD

     

 

5 2,5 AI BA

IDBD  

2 AG GT

AI AG IDGT

  DBIMBI

 

BMIBDI

 

 

CNI CDI

  1800

BDI CDI 

  1800

BMI CNI  AMI ANI 1800

105

5.7 2,5.3,5

2 ADAB AC BD CD   

1

.2,5 2BD2 

1

.3,5 2CD 

1 1 105 105

2 3

DIAIDIAD 

105 105

2

6

AIDI   1 105 105

2 2

AKKDAD 

105 105 105

4 12

KIKD ID    105 105 105 35

.KI

4 12 48 16

AK    35

4 16

KM KN 

AK MK

KN KI

 

(40)

Gọi đường tròn (I) đường tròn nội tiếp tam giác ABC Gọi D, E, F tiếp điểm đường tròn (I) với AC, CB, BA

Theo tính chất đường trịn nội tiếp ta có: Mà tứ giác ADIF hình vuông nên

Ta cần chứng minh (b + c – a) chia hết cho Thật vậy: Theo Py – ta – go:

Do nên (b + c - a) (b + c +a) có tính chẵn lẻ

mà số chẵn nên (b + c - a) (b + c + a) số

chẵn Suy

Bài 40: ( HSG TỈNH ĐỒNG NAI NĂM HỌC 2018 – 2019) 40.1.Gọi F tiếp điểm BC với đường trịn (I)

Theo tính chất tiếp tuyến cắt ta có: AD = AE; BD = BF; CE = CF

Suy ra: AB + AC – BC = (AD + DB) + (AE+ CE) – (BF + CF) = AD + AE = 2AD

40.2.Gọi S giao điểm BI MN Ta cần chứng minh: D, E, S thẳng hàng.

Thật vậy:

Do MN đường trung bình tam giác ABC nên MN//AB

Suy tam giác MBS cân M nên MB = MS = MC

Tam giác BSC có đường trung tuyến SM=1/2BC nên tam giác BSC vng S Ta có:

Tứ giác IECF IESC tứ giác nội tiếp (đường tròn đường kính IC) Nên điểm I, E, S, C, F thuộc đường trịn đường kính IC

Ta có:

Lại có tam giác ADE cân A

nên: (2)

Từ (1) (2) suy = mà A, E, C thẳng hàng nên D, E, S thẳng hàng Vậy ba đường thẳng BI, DE, MN đồng quy

AF= b c a

AD  

A

2 F=

2 b c

IDAD  a  t b c a 

 

   

2

2 2

2 2

2

2 ( )

b c a b c bc a

b c a bc b c a b c a bc

     

         

b c a     (b c a) 2 b2c

b c a b c a  (   ) 2 bc b c a t   Z

   

 

2

1

(hai goc so le trong);

B BSM B B

BSM B

  

 

    

  

1 1

; ( cua tam giac)

(1)

SEC SIC SIC B C goc ngoai

SEC B C

   

  

     

1 180

90

2

A A

AEDADE      BC

(41)

Cach khac: Gọi P giao điểm DE BI Đi chứng minh M, N, P thẳng hàng. Bài 41: ( HSG TỈNH GIA LAI NĂM HỌC 2009 – 2010)

N

P

I M

C

B A

Ta có: (góc tam giác) (1)

Mặt khác: (hai góc đối đỉnh)

(tính chất tiếp tuyến)

(hai góc phụ nhau)

(2)

Từ (1) (2) suy Do điểm P, N, I, B nằm đường tròn Hơn nữa, vng nên IB đường kính đường trịn Suy vng

Bài 42: ( HSG TỈNH HÀ TĨNH NĂM HỌC 2008 – 2009) 42.1:

a) Có: QDI = QCE mà IP//EH

=> QDI = QPI => QDPI nội tiếp b) Gọi O3 tâm đường trịn ngoại tiếp AQD

Ta có: AO3L + O3AL = 900 (1) ADQ = AO3L

(góc nội tiếp, góc tâm) Có: AEQ = QCE mà

QDE = QCE

=> AEQ = QDE mà QDI + DIQ= 900

(theo (a) DFI = 900 ) mặt khác QIA + DIQ= 900

=> QIA = DEA => tứ giác AQIE nội tếp

=> QAI = QEI mà QEI = QCD QCD = ADQ, ADQ = AO3L => IAQ = AO3L (2) Từ (1) (2) có: O3A vng góc với AC => đccm

42.2 :

Kẻ OH OK vng góc với BE CD Dễ thấy MAHO nội tiếp

O2

B

H O3

L Q

P I

E

A O1 C

D

L

J H K

M N

B D

O A

C

  

PIB IAB IBA 

 45 IBA

  450IBC

 

PNB CNM 

 

1 180

2 ACB

 

 

0

90 90

2 ACB

     1900  

2 ABC

 

45

2 ABC

  0 

45 IBC

 

 

PIB PNB

INB IPB

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

       

(42)

K

F

E A O B

N M 1200 I M N K

=> JHA = AMO (1) (cùng bù OHA) Có NAKO nội tiếp

=> LKA = ANO (2) (cùng bù OKA) Ta có: ACD AEB (gg)

Có AK, AH trung tuyến tương ứng tam giác =>ACK AHE (cgc)

=> AHE = AKC (3) Mà CKL = EHJ = 900 (4) Từ (1), (2), (3), (4) ta có

=> ANO = AMO =>MON cân O

Bài 43: ( HSG TỈNH HÀ TĨNH NĂM HỌC 2010 – 2011) a) Từ giả thiết suy ra:

(đồng vị) (đồng vị)

nên ~

2 (1)

Ta có 0 (cùng bù với ME//ON)

Tương tự nên (2)

Từ(1), (2) ta ~

b) Ta có : = nên K thuộc cung chứa góc 1200

dựng đoạn MN

Trên tia MK, lấy điểm I cho

KI = KN tam giác IKN tam giác nên MK + KN = MI Do I thuộc cung chứa góc 600 đường trịn qua điểm M, N, I nên MI lớn (tức chu vi tam giác MKN lớn nhất, cạnh MN = R không đổi) MI đường kính, K trung điểm cung MN nên

vị trí cần xác định dây MN

Bài 44: ( HSG TỈNH HÀ TĨNH NĂM HỌC 2012 – 2013)

44.1.Đặt x, y, z dương

Ta có:

Dấu “=” xảy

Với x = y = z a = b = c hay tam giác ABC

S S              

MEO NOF

 

MOE NFO

EMO

 ONF

ME OM ME.NF=OM.ON ON NF    ME.NF=MN   ME MN

NM  NF

EMN 120 MNO 60  o

FNM 120 EMN  FNM

MNE

 NFM

    

MKN MEK EMK KMN EMK    EMN 120 

 

MNK 30 MEN 30

E

 A MN / /AB

           z b a y a c x c b , , z y x c y z x b x z y

a        

(43)

x

D

A B

C

I M

N P

E H

44.2.a)

Vẽ tia Bx // AC, cắt tia PD E Ta có BE = PC = BN

Do nên B, H thuộc đường trịn đường

kính NE Suy (1)

Tương tự hai điểm A, H thuộc đường trịn đường kính PN,

suy (2)

Từ (1) (2) suy hay ta có

44.2.b) Từ giả thiết suy nên I điểm cung AIB đường trịn đường kính AB

Mặt khác, theo kết câu a tia HN tia phân giác góc nội tiếp chắn cung AIB đường trịn đường kính AB, nên tia HN phải qua I

Do điểm H, N, I thẳng hàng

Bài 45: ( HSG TỈNH HÀ TĨNH NĂM HỌC 2016 – 2017)

I H K E

F

D C

B

A

a) Ta có đồng dạng nên đường trung tuyến tương ứng tỉ số đồng

dạng Suy ra:

Ta có (cùng nhìn cung AB) đồng dạng

Kéo theo , suy EI phân giác góc

Do (đpcm)

b) Ta có đồng dạng

đồng dạng

FI phân giác góc

Suy FI phân giác góc

Gọi M, N chân đường vng góc hạ từ I lên đường thẳng AB, CD Khi IM = IN

Ta có

Bài 46: ( HSG TỈNH HẢI DƯƠNG NĂM HỌC 2008– 2009)

a) Có (O) (C) tiếp xúc A nên A, C, O thẳng hàng

0 90  

NBE NHE

0 45   

NHB NEB

0 45  

AHN APN

0 90 

AHB AHBH

0 90  AIB

AHB

 AHB

EBD

EAC

EG BD DG DE

EHACCHEC

 

EDG ECH  EDGECH

 

DEG CEHGEH

BD EG GI

IH BD IG AC ACEHHI  

FBD FCA

 FGD FHAGFD HFA

   

FG GD BD IG

FH HA AC IH GFH

AFD

1

1

2

1 .

2 IAB

ICD

IM AB S

S IN CD

 

 

(44)

Có (O) (D) tiếp xúc B nên B, D, O thẳng hàng Xét (C) có

Có tam giác ACP cân C; tam giác AOB cân O

(1) Chứng minh tương tự ta có:

(2)

Từ (1) (2) suy (đ.p.c.m)

b) Gọi H giao NP CD; I giao OP CD

Theo chứng minh ta có CP // OB; DP // CO suy tứ giác CPDO hình bình hành suy IO = IP

Có (C) (D) cắt P N suy (3)

và HN = HP HI đường trung bình tam giác PNO nên HI // NO hay CD // NO(4)

Từ (3) (4) suy hay (đ.p.c.m)

c) Theo chứng minh phần a) có

(5)

Lập luận để có N, O thuộc nửa mặt phẳng bờ AB (6)

Từ (5), (6) suy điểm N thuộc cung tròn đường tròn ngoại tiếp tam giác AOB

Do A, B, O cố định nên N thuộc cung tròn cố định (đ.p.c.m)

Bài 47: ( HSG TỈNH HẢI DƯƠNG NĂM HỌC 2011– 2012)

d K

E

D

A B

C M

N

P Q

I

H O

a) I trung điểm BC ( dây BC khơng qua O ) Ta có ( AM hai tiếp tuyến (O) )

( AN hai tiếp tuyến (O) )

i h

p n o

d c

b a

 1

2 ANPACP

  (  ) //

APC ABO CAP CP OB

   

   1

2

ACP AOB ANP AOB

   

   1

//

2 DP OABDP AOB BNPAOB

 

ANP BNP

CDNP NONP PNO  90 ANB ANP PNB AOB   ANB AOB

AOB

 900

OI BC OIA

   

(45)

Suy điểm O, M, N, I thuộc đường trịn đường kính OA

b) AM, AN hai tiếp tuyến (O) cắt A nên OA tia phân giác mà ∆OMN cân O nên

∆ABN đồng dạng với ∆ANC ( sđ chung ) suy ra

∆ANO vuông N đường cao NH nên ta có AH.AO = AN2

Suy AB.AC = AH.AO

∆AHK đồng dạng với ∆AIO ( chung )

Ta có A,B,C cố định nên I cố định suy AK cố định mà A cố định, K giao điểm của dây BC dây MN nên K thuộc tia AB suy K cố định

c) Ta có ( góc nội tiếp chắn nửa đường trịn ).

Xét ∆MHE ∆QDM có ( phụ với ), (

phụ với )

∆PMH đồng dạng với ∆MQH

 ME = MP  P trung điểm ME.

Bài 48: ( HSG TỈNH HẢI DƯƠNG NĂM HỌC 2013– 2014)

Qua A kẻ tia tiếp tuyến Ax (O) Ta có sđ

(1)

Có Ax // MH (cùng vng góc với OA) (2)

Tứ giác MHOK nội tiếp (cùng chắn ) (3)

Từ (1), (2), (3) ta có hay

MON

OA MN

  1

ANB=ACN=

2 NB CAN

2 AB AN

= AB.AC=AN

AN AC 

 

AHK=AIO=90 OAI AH AK

= AI.AK=AH.AO

AI AO

AI.AK=AB.AC

 

AB.AC AK=

AI 

PMQ=90

 

MEH=DMQ DMP EMH=MQD

MPO

ME MH

MQ DQ

 

2 1

2

MP MH MH

MQ HQ DQ

MP ME

MQ MQ

  

 

   

1

1 1

A O

2 2

AM

 

A1 M1

 

O1 K1 MH

  

1

1

M K

(46)

Có tứ giác AOMD nội tiếp (4)

sđ ; sđ

tứ giác AMGO nội tiếp (5)

Từ (4), (5) ta có điểm A, D, M, G, O nằm đường tròn

đồng dạng

hay OD.GF = OG.DE

Trên đoạn MC lấy điểm A’ cho

MA’ = MA

Chu vi tam giác MAB

Đẳng thức xảy MC đường kính (O) => M điểm cung AM => H trung điểm đoạn AO

Vậy giá trị lớn chu vi tam giác MAB 2R + AB Gọi I giao điểm AO BC

Giá trị lớn chu vi tam giác MAB 2R + AB =

Bài 49: ( HSG TỈNH HẢI DƯƠNG NĂM HỌC 2014– 2015)

Vẽ hình (1 trường hợp)

M P N E

O B

D

C A

F I

H

K  1 1

A

2 BM

   

1

1

O O

2 BM

 

A1O1 

  

G1 D2 D1

 OGF ODE

OG  GF

OD DE

 AMA'

    

   0

1

A A 60 BAA'

 MAB A 'ACMB A 'C

MAMBMC

     

MA MB AB MC AB 2R AB

AI3RAB 3 ABR 3

2 2

(47)

Suy nên tam giác OED suy ED = R

(2 góc nội tiếp chắn cung AE) (Cùng bù với góc EDC)

Suy ra: nên tam giác APE đồng dạng với tam giác ABM

Nên (1)

Tương tự chứng minh tam giác ANE đồng dạng với tam giác ABF (2)

Từ (1) (2) suy ra: AN.AF = AP.AM

Xét I nằm B, D( Nếu I nằm ngồi B,D vai trị K với DC I với BD)

Tứ giác BIHF, BDCF nội tiếp nên ( ), suy tứ giác CKFH nội tiếp

nên

Lý luận tam giác DFK đồng dạng tam giác BFH nên: Tương tự tam giác CFK đồng dạng tam giác BFI nên: Suy ra:

Mà suy ra:

Vậy nên nhỏ FH lớn F trung điểm

cung BC

Bài 50: ( HSG TỈNH HẢI DƯƠNG NĂM HỌC 2016 – 2017)

50.1.a) Chứng minh tằng: PE.PF = PM.PA va AM vrông góc với HM.

 1800 d d 600

2 s DE

BAC  s DE

 600

EOD

 

APEADE

 

ABMADE

 

ABMAPE

AE AM

AE AB AM AP

APAB  

AE AF

AE AB AN AF

ANAB  

 

FHKFCK FBD

 900

FKC

DK BH

FKFH CK BI FKFI DC BH BI

FKFHFI

DC BD BH BD BI BH ID

FKFIFHFIFIFHFI ID HC

FIFH

DC BD BH HC BC

FKFIFHFHFH

BC BD CD BC

FHFIFKFH

BC BD CD

(48)

H

A'

I

N

K D

M

P

F

E O A

B C

Do BE, CF đường cao tam giác ABC suy Tứ giác BFEC nội tiếp

Từ có: Hai tam giác đồng dạng (g-g) Tứ giác AMBC nội tiếp

Từ có: Hai tam giác đồng dạng (g-g) Từ (1) (2) suy (đpcm)

Ta có (CM phần a)

Hai tam giác đồng dạng Tứ giác AMFE nội tiếp (3)

Do suy tứ giác AEHF nội tiếp đường trịn đường kính AH(4) Từ (3) (4) ta có điểm A, M, F, H, E thuộc đường trịn đường kính AH

(góc nội tiếp chắn nửa đường tròn) (đpcm)

b) Cho cạnh BC cố định, điêm A di chryên tên crng lớn BC Xác định vị tí A đê diện ích BHC đạ giá tị lớn nhấ

Kẻ đường kính AK đường trịn (O; R) Gọi N trung điểm cạnh BC Chứng minh tứ giác BHCK hình bình hành

Mà điểm N trung điểm BC nên N trung điểm HK => ON đường trung bình tam giác KAH => AH = 2.ON

Kẻ OI vng góc với AD ( I thuộc AD) suy tứ giác OIDN hình chữ nhật OI=DN, ON=DI Áp dụng định lý pytago vào tam giác AIO vuông I ta có:

AD=AI+ID= +ON

Do

Do BC, R, ON không đổi suy đạt giá trị lớn DN đạt giá trị nhỏ

Mà AB<AC suy điểm A chuyển động cung nhỏ A’B (A’ điểm cung lớn BC) A không trùng với A’

Suy điểm D chuyển động đoạn NB D khơng trùng với N khơng tìm giá trị nhỏ DN

Hay không tìm vị trí điểm A để diện tích tam giác BHC đạt giá trị lớn

50.2.

 

BFC BEC 90 

 PBF PEC 

PBF

 PEC

PB PF

PE.PF PB.PC (1)

PE PC

   

 

PBM PAC

 

PBM

 PAC

PB PM

PB.PC PM.PA (2)

PA PC

   

PE.PF PM.PA PE.PF PM.PA

PE PA

PM PF

 

 PMF PEA PMF PEA 

 

AEH AFH 90 

AMH 90

  AMHM

2 2 2 2

AI AO OI R DN AI R DN  R2DN2

   2   2 

BHC

1 1

S BC.HD BC AD AH BC R DN ON 2.ON BC R DN ON

2 2

         

(49)

K

F E

O A

C B

I Gọi K điểm đối xứng I qua EF Xét trường hợp điểm K trùng với điểm A Khi KI dây cung (O)

Mà EF đường trung trực KI suy EF qua O Xét trường hợp điểm K khơng trùng với A

Ta có

Do tứ giác ABIC nội tiếp suy Từ ta có

(Do I K đối xứng qua EF)

suy bốn điểm A, K, E, F thuộc đường tròn Khi ta thu có tứ giác AKFE nội tiếp có AKEF nội tiếp

Khơng tính tổng quát giả sử AKFE nội tiếp (cùng chắn KF ) KABKEF (1) (Do K I đối xứng qua EF) (2)

 

IEF BIK (cùng phụ KIE ) (3) Từ (1), (2), (3) KABBIK

 AKBI tứ giác nội tiếp suy K nằm đường tròn (O)

Suy KI dây cung (O)

Mà EF đường trung trực KI  E, O, F thẳng hàng Vậy đường thẳng EF qua điểm O cố định

Bài 51: ( HSG TỈNH HẢI DƯƠNG NĂM HỌC 2018 – 2019)

Đặt S SABC từ giả thiết suy

3

3

EAK KBH HCE

HCE

EAK KBH

S S S S

S

S S

S S S

  

   

2

sin

2 . cos cos cos

1

sin

2

EAK AE AK A

S AE AK

A A A

SAB AC AAB AC  

  0

CIF BIE 90 180  

 

EIF BIC 180

  

 

BAC BIC 180 

 

BAC EIF EIFEAF    IF

EKF E

  AF

EKFE

AF EF

K K

 

 

(50)

2

.sin

2 . cos cos cos

1

sin

2

KBH BK BH B

S BK BH

B B B

SAB BC BBC AB  

2

.sin

2 . cos cos cos

1

sin

2

HCE CH CE C

S CH CE

C C C

SAC BC CAC BC  

2 2

3

cos cos cos

4

HCE

EAK KBH S

S S

A B C

SSS     

2 2 2

1 sin sin sin sin sin sin

4

A B C A B C

          

Bài 52: ( HSG TỈNH HẢI PHÒNG NĂM HỌC 2016 – 2017)

Hình vẽ:

52.a)

Gọi I trung điểm BC suy IOBC

ABN đồng dạng với ANC (Vì ANB ACN  , CAN chung)

AB AN

AN AC

 

AB.AC = AN2

ANO vuông N, đường cao NH nên AH.AO = AN2 AB.AC = AH.AO (1)

AHK đồng dạng với AIO (g.g)

Nên

AH AK

AI AK AH AO

AI  AO    (2)

Từ (1) (2) suy

AB AC

AI.AK AB.AC AK

AI 

  

Ta có A, B, C cố định nên I cố định AK không đổi

Mà A cố định, K giao điểm BC MN nên K thuộc tia AB  K cố định (đpcm)

52.b)

Ta có: MHE đồng dạng QDM (g.g)

ME MH

MQ DQ

 

PMH đồng dạng MQH (g.g)

MP MH MH

MQ QH 2DQ

(51)

M N P Q S I K R O H A B E F C H I

MP ME

MQ MQ

 

 ME = MP  P trung điểm ME.

Bài 53: ( HSG TỈNH HẬU GIANG NĂM HỌC 2012 – 2013) 53.1.

-Chứng tỏ INKQ hình bình hành  O trung điểm IK

- OH // MN  OH  IK

- HIK cân H (Trung tuyến vừa đường cao)  HI = HK

- OH // NI được: ON OR HI HR  - OK // NS được: NS

NR ONOR 

NS

NR HI HR 

 KH//SI   HIK =  KIS

  HIK =  KIS  IK phân giác góc RIS

53.2.

- BE, AF hai đường cao ABC  CI đường cao thứ ba hay CIAB

- Tứ giác IHFB nội tiếp  HIF = HBF hay CIF = EBF - EOF nên EOF = 600.

-  EF = 600  CIF = EBF = 300. - Chứng minh ACI đồng dạng với ABE - được: AE AC AE ABAI

AI AB AC   

- Tương tự BCI đồng dạng với BAE được: BF BCBF BABI BI BA BC   

- Cộng được: AE.AC + BF BC = AB.AI + AB.BI =AB(AI + IB) = AB2 = const. - Chứng minh ABC đồng dạng với FEC

-

1 2                R R AB EF S S ABC FEC ABC ABFE S S  

- Để SABFE lớn  SABC lớn  CI lớn C chạy cung chứa góc 600 vẽ AB nên CI lớn I  O  CAB cân  EF // AB

- Lúc

3 3 2

2 S R

R R

R

SABC    ABFE

(52)

M

Q P

I O

A B C

E

F

Ta có AFE EFB 900,  

0 APQPAC 90

Mà EFB PAC nên AFE APQ Vậy Tứ giác PEFQ nội tiếp Ta có AMQ APQ  nên AMQ AFE 

Hai tam giác AIF AQM có góc A chung AMQ AFE   nên đồng dạng với Do AMQ AFE   nên tứ giác MIFQ nội tiếp

Do AI.AM = AF.AQ

Ta thấy tứ giác BCQF nội tiếp (BCQ BFQ  900) Do AB.AC = AF.AQ, Vậy AI.AM = AB.AC

Bài 55: ( HSG TỈNH HUẾ NĂM HỌC 2006 – 2007)

Ta có: MN = MP (Tính chất tiếp tuyến cắt nhau) Chứng minh đợc tam giác MAN MNB đồng dạng Suy ra:

2

MA MN

MN MP MA MB

MNMB   

Để MNOP hình vng đờng chéo OM ON R

Dựng điểm M: Ta dựng hình vng OACD, dựng đờng trịn tâm O qua điểm D, cắt (d) M

Chứng minh: Từ M vẽ tiếp tuyến MN MP Ta có MNMO2ON2 R, nên Tam giác ONM vuông cân N Tơng tự, tam giác OPM vng cân P Do MNOP hình vng Bài tốn ln có nghiệm hình OMR 2R

+ Ta có: MN MP tiếp tuyến (O), nên MNOP tứ giác nội tiếp đờng trịn đờng kính OM Tâm trung điểm H OM Suy tam giác cân MPQ nội tiếp đờng trịn đ-ờng kính OM, tâm H

+ Kẻ OEAB, E trung điểm AB (cố định) Kẻ HL( )d HL // OE, nên HL đ-ờng trung bình tam giác OEM, suy ra:

1 HLOE

(không đổi)

(53)

Bài 56: ( HSG TỈNH HƯNG YÊN NĂM HỌC 2013 – 2014)

I H

I K A

B C

M

D

E

a)Ta có: AEH ADH 900  AEHD nội tiếp (5) Lại có: Tứ giác BEKI nội tiếp EKI 1800 ABC Tứ giác DKIC nội tiếp DKI 1800 ACB đó: EKD3600 EKIDKI

=3600 (1800 ABC)(1800 ACB) = ABCACB = 1800 BAC

EKDBAC1800  AEKD nội tiếp (6) Từ (5) (6) suy A,E,H,K,D thuộc đường tròn

b)Ta có: BECBDC900  Tứ giác BEDC nội tiếp ADEABC (7) Từ (6)  ADEAKE (8)

Từ (7) (8) ABCAKE (9) Tứ giác BEKInội tiếp EKIABC1800 (10) Từ (9) (10) suy EKIAKE1800  A,K,I thẳng hàng

c)BDC vuông DDI trung tuyến IDICIDC cân IDC ICDAID có DIAIAC IDC ICDKCDICK

Mà tứ giác DKIC nội tiếp DIAKCD

Do IACICK (11) Tứ giác AEKD nội tiếp IAC KED (12) Từ (11) (12) suy KEDICKMEKC nội tiếp

Bài 57: ( HSG TỈNH HƯNG YÊN NĂM HỌC 2014 – 2015

a) Xét tứ giác MHCB ta có MHC MBC   90

MHC MBC  180

(54)

Xét tứ giác MKCB ta có MKC MBC   90  MKC MBC   90

 Tứ giác MKCB nội tiếp đường trịn đường kính MC (2)

Từ (1) (2) suy năm điểm B, C, K, H, M thuộc đường trịn đường kính MC  Tâm O trung điểm MC

b) Xét ABC AHM có

  90

MHMMBC  CAB chung

 ABC đồng dạng AHM .

AB BC

AHMH mà MK = BC

AB MK AH MK

AB

AH MH MH

  

AB5a

AH MK a MH

 

c) Giả sử AK tiếp tuyến (O) Dễ dàng ta có tứ giác MKCB hình chữ nhật nên O nằm đoạn BK

Xét ABK vuông K đường cao KM ta có

 

2

2 5 4 2 5 4 0

AM MB MK

AM AB AM AD AM a AM a AM a AM a

 

            

   

   

2 4 4 0 4 4 0

4

4

AM a AM a AM a AM AM a a AM a

AM a

AM a AM a

AM a

             

 

      

 

Vậy AM= 4a AM = a

Bài 58: ( HSG TỈNH KOMTUM NĂM HỌC 2012 – 2013)

a)

Dựng PIBQ (I BQ ), PI cắt AB H

Ta có Hlà trực tâm BPQ

O Q, trung điểm cạnh AB AFcủa ABF

Suy OQ đường trung bình ABF

Do OQ//BF

Ta có:

/ / OQ BF

OQ BE BF BE

 

 

BEQ

 có hai đường cao AB QK cắt O , nên O trực tâm BEQ

Khi OEBQ, mà PIBQ Do EO // PI

AEO

 có P trung điểm AE EO // PH

Suy H trung điểm OA (đpcm).

K

I H

F Q

P E

O D C

B

(55)

b) BEFvng BBA đường cao nên AE.AFBA2 4R2

Ta có:

2

1

.2

2 2

BPQ

AE AF

S  BA PQR  R AE AFR

Dấu '' = '' xảy  AEAF  BEFvuông cân B

ABCD

Vậy ABCD SBPQ nhỏ nhất.

Bài 59: ( HSG TỈNH LAI CHÂU NĂM HỌC 2014 – 2015)

a) Tính góc MON = 120; góc MIN = 60

b) chứng minh hai tam giác NAB NPQ đồng dạng

0

tan tan 60 3

PQ NP

A

AB NA

    

c) Gọi E giao điểm AC MD

cm tam giác MCD tam giác cân, nên diện tích lần diện tích tam giác MEC = MC.MC 3 4 diện tích tam giác MCD lớn MC lớn MC đường kính (O)

Bài 60: ( HSG TỈNH LẠNG SƠN NĂM HỌC 2017 – 2018)

Do AI phân giác nên BE CE  , theo tính chất góc ngồi đường trịn, ta có :

     

AMCAC BE AC CE ANC   

Vậy tứ giác AMNC nội tiếp

Do hai tứ giác AMNC ABEC nội tiếp, nên ta có góc nhau:A1C A 1; 1C A 2; 2 M 2

Suy : BC//MN//EF, CMN cân N

Xét tam giác CIN có CE phân giác EF//IC nên ta có tỉ số

EN CN

EICI ;

EN FN

EIFC

CN FN

CI FC

(56)

1

CN CN CF CN CN

CI FC CI FC

    

Chuyển vế :

1

CN CN

CI   FC , chia vế cho CN ta có điều phải chứng minh

Gọi H thuộc AC cho K trung điểm AH, Kẻ HG//AI với G thuộc BC, HG lấy điểm L cho CG = CL (CLGcân)

Từ AI//DK//HG K trung điểm AH nên DI = DG, theo giả thiết DB = DC nên BI = GC BI = CL

AI//HL nên BAI IAC LHC  , BIA EIC LGC HLC    (so le đồng vị)

Xét hai tam giác AIB HLC có hai góc nên góc cịn lại nhau, có cạnh BI = CL nên AIB HLC g.c.g

Vậy AB = HC

Mặt khác HC = AC – AH = AC – 2AK

Nên AB = AC – 2AK 2AK = AC – AB (đpcm)

Bài 61: ( HSG TỈNH LONG AN NĂM HỌC 2011 – 2012)

H D

E F

K

N

M

o

A

B C

61.1.

+) Tứ giác DCEH có HDC HEC 900 900 1800

 Tứ giác DCEH nội tiếp HED HCD ( chắn cung HD) *BDE BHC có HED HCD EBC chung.

BDE đồng dạng BHC (g.g)

BD BE

BH BE BC BD

BHBC   (*)

*Chứng minh tương tự đẳng thức (*)ta : CH.CF = CD.CB (**) Cộng (*) (**) theo vế ta được:

BH.BE + CH.CF = BC.BD + CD.CB = (BD + CD).BC = BC.BC = BC2 (1)

+) Chứng minh tương tự đẳng thức (1) ta được:

(57)

2(AH.AD + BH.BE + CH.CF) = AB2 + AC2 + BC2  AH.AD + BH.BE + CH.CF =

2 2

2

ABBCCA +) Ta có: MBC MAC ( chắn cung MC)

MAC CBE ( phụ BCA ) Nên MBC CBE  BC phân giác MBE

*MBH có BC đường cao đồng thời đường phân giác nên tam giác cân B  BC đồng thời đường trung tuyến ứng với cạnh MH

 D trung điểm MH  DM = DH

*Ta có

AM AD DM DM

AD AD AD

  

(*) BHC ABC có chung đáy BC nên ta có

BHC ABC

S DH DM

SADAD (**)

Từ (*) (**) suy :

1 BHC ABC

AM S

AD   S (1) Chứng minh tương tự đẳng thức (1) ta được:

1 AHC ABC

BN S

BE   S (2) AHB ABC

CK S

CF   S (3) Công (1) (2) (3) theo vế ta :

1 BHC AHC AHB ABC

ABC ABC ABC ABC

AM BN CK S S S S

ADBECF   S   S  S   S   

61.2.

x M

N

D

C I

K L

+) DIND vng I có IN = ID (gt)

Þ DIND vng cân IIND IDN 450

* Chứng minh tương tự ta DIMC vuông cân I ICM IMC 450 DLCD có LCD· =LDC· =450

Þ DLCD vng cân L

Þ DL^MC Mà MI ^CD (gt)

Þ DL MI hai đường cao DCDM cắt N

Þ N trực tâm DCDM Þ CN^MD hay CK^MD DCNI DMNK có:

CIN· =MKN· =900 INC· =KNM· (đđ)

Þ DCNI đồng dạngDMNK (g-g)Þ

CN NI

(58)

Þ CN.NK = MN.NI

Ta có: MN.NI = (MI – NI).NI = ( CI – ID).ID = (CD – ID – ID).ID Đặt ID = x; x > ta được:

MN.NI = (6 – 2x).x = 6.x – 2x2 =

2

3 9 9

2 x

2 2 2

ổ ửữ

- ỗ - ữữ+ Ê

ỗố ứ

Du = “ xảy x = 3

2 (TMĐK x > 0)

Vậy CN NK có giá trị lớn 9

2 ID = 3 2cm

Bài 62: ( HSG TỈNH LONG AN NĂM HỌC 2018 – 2019) 62.1.

a)Chứng minh: OA vng góc EF. Dựng tiếp tuyến Ax  O Ta có:

ACB BAx (hệ góc tạo tia tiếp tuyến dây cung)

ACB AFE (cùng bù với BFE , tứ giác BFEC nội tiếp)

BAx AFE

   Ax // EF

Mà OAAxOA EF

b)Từ A dựng tiếp tuyến AM , AN với đường tròn  K (M,Nlà tiếp điểm N thuộc cung nhỏ EC ) Chứng minh rằng: M ,H ,N thẳng hàng.

ABC

có BE,CF hai đường cao H trực tâm Kẻ đường cao thứ ba AS ABC

M ,N ,S thuộc đường trịn đường kính AK.

AMNASN

  (góc nội tiếp chắn cung AN )

Mà AMN ANM ( AMNcân AMAN theo tính chất hai tiếp tuyến cắt nhau) Do : ANM ASN 1

Ta có : ANE ACN( g.g )”  AN2  AE.AC AEH ASC( g.g ) AH AS AE.AC

 ”   

2 AN AS

AN AH AS ASN ANH( c.g.c )

AH AN  

     ”

ANHASN 2

 

Từ    1 , ANM ANH Vậy M ,H ,N thẳng hàng.

(59)

Trên tia đối MB lấy điểm Dsao cho MD MC BAC600 BMC1200 CMD600

MCD

 đều CMCD

ACM BCD( c.g.c ) MA BD

 =  

2 BD MB MD MB MC     S MA MB MC   MA Lại có MA2R

Vậy S đạt giá trị lớn MAlà đường kính hay Mđiểm cung nhỏ BC

62.3.

Vẽ đường kính CM đường tròn  O Gọi N ,I giao điểm DEvới CH và CM

 O và  C cắt D,EOCDE CEM

 vuông E, EI đường cao nên

CECI.CM

Mà  

2

2

1

CM CO;CH CE CH CI CO

CH

CI CO

   

 

Ta có CIN CHO( g.g ) ” 

 2 CI CN

CN CH CI CO

CH CO

   

Từ    1 ,CH 2CN Nên N trung điểm CH Vậy DE qua trung điểm CH

Bài 63: ( HSG TỈNH NAM ĐỊNH NĂM HỌC 2015 – 2016)

Ta có AI phân giác BAC nên Q điểm cung BC (O).

Suy BAQ QAC QBC   

     

IBQ IBC QBC  IBA BAQ BIQ  Hay tam giác QBI cân Q.

Tam giác ABD đồng dạng tam giác ACB Suy

AB AD

ACAB hay AB2  AD AC.

(1)

(60)

Suy

AD AI

AEAC hay AI AEAD AC (2).

Từ (1) (2) suy AI AEAB2,

suy tam giác ABI đồng dạng tam giác AEB.

Suy  

ABC AEBABI

Ta có

  

2 BAC AEP BAE 

(hai góc so le trong), suy

  

2 ABC BAC

BEP 

Theo a) ta có

  

2 BAC ABC BIQ 

suy BIQ BEP

Ta có BPE ABDACB BQI 

Suy hai tam giác PBE QBI đồng dạng, suy

BP BE

BP BI BE BQ

BQBI   , ta có điều

phải chứng minh

Tam giác BQI đồng dạng tam giác BPE tam giác BQI cân Q nên tam giác PBE cân tại P, suy

  

2 BAC ABC

PBE 

PHBE với H trung điểm BE.

Do HK đường trung bình tam giác EBJ nên HK//BJ Ta có

 

2 ACB JBD

  

2 BAC ABC

DBE  

, suy JBE 90o hay JB vng góc BE.

Suy PH//JB, suy P, H, K thẳng hàng hay PK//JB.

Bài 64: ( HSG TỈNH NGHỆ AN NĂM HỌC 2009 – 2010)

I E

K M

D O

A C

B

Tứ giác ABCD hình thoi nên AC đường trung trực đoạn thẳng BD,BD đường trung trực AC.Do gọi M,I,K giao điểm đường trung trực đoạn thẳng AB với AB,AC,BD ta có I,K tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ADB,ABC

Từ ta có KB = r IB = R.Lấy điểm E đối xứng với điểm I qua M , Ta có BEAI hình thoi ( có hai đường chéo EI AB vng góc với cắt trung điểm đường )

a)

Ta có BAIEBA mà BAI ABO 900 EBA ABO 900

Xét EBK có EBK 900,đường cao BM.Theo hệ thức tam giác vuông ta có

2 2

1 1

BEBKBM

Mà BK = r , BE = BI = R; BM = a

Nên 2

1

R t a

  

(Đpcm) b) Xét AOBAMI có AOB AMI 900

(61)

2

2

AO AM AM AB AB

AO

AB AI AI R

    

Chứng minh tương tự ta

2

2

BM AB AB BO

BK t

 

Ta có

4

4 ABCD

AB

S AO OB

Rt

 

Mà theo định lí Pi ta go tam giác vng AOB ta có

2 2

2

1 1

4

AB OA OB AB

R t

 

     

 

2 2

2 4R t

AB

R t

 

Từ ta có :

3 2

( )

ABCD

R t S

R t

64.2.

x C

D B

A

Kẻ tia Cx cho CA tia phân giác BCx , tia Cx cắt đường thẳng AB D.Khi Ta có

  360

DCA ACB   DCA cân C , BCD cân B ABACDC.Theo tính chất

đường phân giác tam giác BCD ta có ;

CB AB BC CA

BC BD CDADCABD CA 

2 2

2

( )

1

1

2

BC CA

BC BC CA CA BC BC CA CA

CA BC CA

BC BC BC

CA CA CA

        

     

        

     

1

2 BC CA

 

( Vì 0) BC

CA  .Vậy BC

AC số vô tỉ

Bài 65: ( HSG TỈNH NGHỆ AN NĂM HỌC 2010 – 2011)

H

P

M N

F

E I

O

C B

A

Gọi giao điểm BH với AC E

AH với BC F, CH với AB I

 HECF tứ giác nội tiếp.

 AHE ACB (1)

(62)

Ta có: AMB ANB (Do M, N đối xứng AB) (2)

Từ (1), (2)  AHBN tứ giác nội tiếp

 NAB NHB (*)

Mà NAB MAB (Do M, N đối xứng qua AB (**)

Từ (*), (**)  NHB BAM

Chứng minh tương tự: PHC MAC

 NHB PHC BAM MAC BAC

Mà BAC IHE 180 

  

NHB PHC BHC 180

    ( IHE BHC )

 N, H, P thẳng hàng

Gọi J điểm cung lớn BC

BOC120  BJC đều

Trên đoạn JM lấy K cho MK = MB

JKB CMB

   

O K B

M

C J

BM MC JM

  

1 1 4

BM  MC  BMMC

1 1 4

BM MC JM

  

JM lớn  JM đường kính (O) lúc M điểm cung nhỏ BC

Vậy

1 1

BM  MC nhỏ  M điểm cung nhỏ BC

+ Khi BAC 900  BIC 900.

 F trùng với B, E trùng với C lúc EF đường kính.

(63)

K

F

E O

A

B

C

I

+ Khi BAC< 900  BIC > 900. Gọi K điểm đối xứng I qua EF

 

EIF EAF

  (cùng bù BIC)

 

EKFEIF (Do I K đối xứng qua EF)

 

EKF EAF

 

AKFE

 nội tiếp

 

KAB KEF

  (cùng chắn KF) (1)

 

IEFKEF (Do K I đối xứng qua EF) (2)

 

IEFBIK ( phụ KIE ) (3)

Từ (1), (2), (3) KAB BIK

 AKBI tứ giác nội tiếp

 K(O)

Mà EF đường trung trực KI  E, O, F thẳng hàng

+ Khi BAC > 900  BIC < 900 chứng minh tương tự. Vậy đường thẳng EF qua điểm O cố định

Bài 66: ( HSG TỈNH NGHỆ AN NĂM HỌC 2011 – 2012)

66.1

a) Nối OC Vì d tiếp tuyến (O) C nên OC vuông góc với d Ta có: AI// BK ( vuông góc với d) => ABKI hình thang Do OA= OB =R, OC// AI // BK ( vuông gãc víi d)

=> CI = CK ( T/c đờng trung bình hình thang) b)

v× CAI ACO ( So le trong, AI//CO), ACO CAO OAC ( c©n)

 

CAI CAO IAC HAC

    ( C¹nh hun - gãc nhän)

=> AI = AH T¬ng tù: BK = BH

(64)

( , ) IK

H C

 

CH AB H => AB tiếp tuyến cña

( , ) IK C

66.2

B

C A N

M O

G i C ọ giao m c a ể ủ đo n th ng OA v i (O,R) ẳ Trên đo n OC l y ấ m ể

N cho

OC ON

Suy   OM

OA ON

OM ON

OC

suy MOA~NOM(c.g.c)

MN MA

MN MA

2

2 

 

MN MBNB MB

MN MB

MA     

 (không đ i)ổ

D u ấ “=” x y M thu c ả ộ đo n NBạ

V y M ậ giao m c a ể ủ đo n NB v i đư ng tờ ròn (O,R)

Bài 67: ( HSG TỈNH NGHỆ AN NĂM HỌC 2015 – 2016)

MPA đồng dạng MAQ (g.g), suy MA2 = MP.MQ (1) MAO vng A, có đường cao AH nên MA2 = MH.MO (2)

Từ (1) (2) suy MP.MQ = MH.MO hay

MP MO MHMQ (*)

MPH MOQ có góc M chung kết hợp với (*) ta suy MPH đồng dạng MOQ (c.g.c) suy MHP MQO

Do tứ giác PQOH tứ giác nội tiếp  HPO HQO  = 

(65)

Trên tia đối tia EA lấy điểm F cho EB = EF hay EBF cân E, suy

 1

2 BFABEA

Đặt AEB  AFB

 

nên F di chuyển cung chứa góc 

dựng BC Ta có:

1

EA EB

4 EA EB

 Như

1

EA EB nhỏ EA + EB lớn hay EA + EF lớn  AF lớn (**)

Gọi O’ điểm cung lớn AB, suy O’AB cân O’ suy O’A=O’B (3)

O’EB O’EF có EB = EF, O’E chung FEO'BEO ' (cùng bù với BAO ' O’EB = O’EF (c.g.c) suy O’B = O’F (4)

Từ (3) (4) suy O’ tâm cung chứa góc 

dựng đoạn thẳng BC (cung cung lớn AB thuộc nửa mặt phẳng bờ AB)

Do AF lớn đường kính (O’) E  O’ (***) Từ (**) (***) suy E điểm cung lớn AB

1

EA EB có giá trị nhỏ nhất.

Bài 68: ( HSG TỈNH NGHỆ AN NĂM HỌC 2016 – 2017)

68.1.Cho tam giác ABC có BAC 135 ,  BC = 5cm đường cao AH = 1cm Tính độ dài cạnh AB AC

Kẻ

CK AB K AB   ta có CAK 45  suy tam giác AKC vuông cân K

Đặt AB = x, AK = y (x, y > 0) tao có: BK2 KC2 BC2  x2 2xy 2y 25 (1)

Ta có hai tam giác BHA BKC đồng dạng với

AH AB 1 x

xy 5

CK CB y 5

     

(2)

Từ (1), (2) ta tìm x; y  5; 5

x; y 10; 10 . 2

 

  

(66)

.

A N

Q

K E

I O

P C

H

M B

D

Vậy AB 5cm, AC 10cm AB 10cm, AC 5cm

68.2.

Ta có ADC AEC  

K trực tâm tam giác ACE nên

 

AKC AEC 180  

Suy AKC ADK 180   tứ giác ADCK nội tiếp Vậy K (O)

Các tứ giác KIPC, KIAQ nội tiếp suy CIP CKP  

 

AIQ AKQ (1)

Từ tứ giác nội tiếp ABCK, BPKQ ta có AKC 180  ABC QKP   suy

 

CKP AKQ (2)

Từ (1) (2) ta có CIP AIQ   P,I,Q thẳng hàng

Gọi M giao điểm AH với (O) (M không trùng với A) N giao điểm AH PQ suy MN // KP

Bốn điểm B, Q, K, P thuộc đường trịn (vì KQB KPB 90 )    A, B, M, K thuộc

(O) QBK AMK QPK    

Suy MNKP tứ giác nội tiếp Do MNKP hình thang cân suy KN = PM

Mặt khác PH = PM suy PHM PMH KNM     KN / /PH suy HPKN hình bình

hành

Vậy PQ qua trung điểm HK

(67)

69.1.a)

Qua điểm A vẽ tiếp tuyến xy với đường tròn (O) suy OA xy

Xét tứ giác BCEF có BEC 900 (GT); BFC 900(GT) tứ giác

BCEF tứ giác nội tiếp suy ACB AFE  (1) Mặt khác

 1 

2

BAxSd AB

(góc tạo tia tiếp tuyến dây cung)

 1 

2

ACBSd AB

(góc nội tiếp) BAx ACB  ) (2)

Từ (1) (2) suy AFE BAx  vị trí so le nên EF // xy hay EF

OA

 .

69.1.b)

Đường thẳng EF cắt (O) điểm thứ P, BP cắt DF Q.

AD, BE, CF đường cao tam giác ABC nên BCEF, ACDF nội tiếp,

do ACB AFP

Mặt khác

 1  1    

2 2

ACBSd ABSd BM MA

 1    

2

AFPSd BMAP

Do Sd AM Sd APsuy BA tia phân giác MBQ

AM AP

  (1)

Tứ giác BCEF nội tiếp suy ACB BFM  , tứ giác ACDF nội tiếp suy ra

 

ACB BFQ

do BFQ BFM    ACB, suy FB tia phân giác MFQ

MFB QFB MB QB BMP BQN BP BN

           .

Do ABN  ABP nên AN = AP (2)

(68)

69.2 Dựng tam giác vuông cân BDE D cho E thuộc nửa mặt phẳng có bờ BD khơng chứa C

Ta có ADE ACB DE = DB

Từ giả thiết AC.BD = AD.BC Suy

AD BD DE

ACBCBC  ADE~ACB, từ

AB AC

AEAD

Mặt khác BAC EAD   , suy CAD BAE   Do CAD~BAE

.

2 .

2

AC CD CD AB CD

ABBEBDAC BD

Bài 70: ( HSG TỈNH NINH BÌNH NĂM HỌC 2011 - 2012) 70.1.

a) Để MONP hình vng đường chéo OM = ON 2= R 2

Dựng điểm M: ta dựng hình vng OACD, dựng đường tròn tâm O qua điểm D, cắt (d) M Chứng minh: Từ M vẽ tiếp tuyến MN MP Ta có MN = MO2 ON2 Rnên ta giác ONM vuông cân N Tương tự, tam giác ta giác OPM vuông cân P

Q

P

O I

F H

M L

(69)

do MNOP hình vng Bài tốn ln có hai nghiệm hình OM = R 2>R

b)Ta có: MN MP tiếp tuyến (O) nên MNOP tứ giác nội tiếp đường trịn đường kính OM tâm trung điểm H OM, suy tam giác cân MPQ nội tiếp đường tròn đường kính OM tâm H

+) Kẻ OE vng góc AB E trung điểm AB ( cố định) Kẻ HL (d) HL//OE nên HL đường trung bình tam giác OEM, suy HL=1/2 OE(khơng đổi)

+) Do M di động (d) H ln cách (d) đoạn khơng đổi nên H chạy đường thẳng (d’)//(d) (d’) qua trung điểm đoạn OE

+) Ta có : Om phân giác góc NMP kẻ tia phân giác PNM cắt đường tròn (O) điểm F, NF FP  => F OM, F tâm đường trịn nội tiếp tam giác MNP

Vậy M di động (d) tâm đường trịn nội tiếp tam giác MNP chạy đường trịn (O) Chú ý: hình vẽ phức tạp nên dựng hình vng OACD khơng vẽ trên hình vẽ

70.2 Đặt BC = x > 0

theo cơng thức He rơng ta có

S= p p a p b p c(  )(  )(  ) với 6

2

x p 

=> S2=

6 6 6 3 6

. . .

2 2 2 2

x x x x

   

=> S2=

2 2

9 9 9

(36 )( 4) ( 20) 256 .256 144

16 x x  16 x   16  Vậy giá trị điện tích lơn 12(đvđt) x = 20(đvđd)

Bài 71: ( HSG TỈNH NINH BÌNH NĂM HỌC 2014 - 2015)

a) Chứng minh: HEF ~ABC

Tứ giác ABHE nội tiếp

=>ABH = HEF hay ABC = HEF Tứ giác AHFC nội tiếp

=>ACH = AFH hay ACB = EFH

Vậy HEF ~ABC

b) Chứng minh: HE AC

Ta có: ABC = HEF mà ABC = AA/C (cùng chắn cung AC) nên

HEF = AA/C => HE //A/C

Do A/CAC nên HE  AC

c) Ta có: Tứ giác AHFC nội tiếp đt đk AC nên trung trực

của HF qua trung điểm G AC mà DG // AB nên DG qua trung điểm K BC

Tương tự: trung trực JI HE qua trung điểm K BC BC cố định nên K cố định

Vậy tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác HEF qua trung điểm K cố định A di động cung nhỏ BC

(70)

E O P

C B

A

H

a) Ta cã AH // PB (vì AH, PB vuông góc với BC)

EH CH

PB CB

 

(1)

Lại có AC // PO (vì AC, PO vng góc với AB) nên hai tam giác vng AHC PBO đồng dạng

AH CH

PB BO

 

(2)

Mµ CB = 2.BO nên AH = EH hay E trung ®iĨm cđa AH b) Ta cã AH2 = HB HC = (2R – HC)HC

2 EH.CB EH.CB

AH 2R

PB PB

 

   

  =

AH.CB AH.CB

2R

2PB 2PB

  

 

 

2

4PB AH (4R.PB AH.2R).AH.2R

  

2 2

PB AH 2R PB R AH

  

R2 PB AH 2R PB2

  

Mµ PB2 d2R2 nªn

2

2 2

2R

AH d R d

 

(71)

N K H M

D C

O

A P B

a) Nối CP, PD ta có ACP, OAB lần lợt cân C, O nên  CPA =  CAP =  OBP ú CP//OD (1)

Tơng tự DBP, OAB lần lợt cân D, O nên DPB = DBP = OAB nên OD//CP (2) Từ (1) (2) suy tứ giác ODPC hình bình hành

Gọi CD cắt MP H cắt OP K K trung điểm OP

Theo tính chất đờng trịn cắt ta có CDMP  H trung điểm MP Vậy HK//OM, CD//OM

Ta phải xét trờng hợp AP < BP AP > BP, đáp án yêu cầu xét trờng hợp giả sử AP < BP

Vì tứ giác CDOM hình bình hành nên OC = DP, DP = DM = R2 nên tứ giác CDOM hình thang cân điểm C, D, O, M thuộc đờng tròn

b) XÐt tam gi¸c AOB cã: OA2OB2 2R2  AB2 nên tam giác AOB vuông cân O

Vì điểm C, D, O, M thuộc đờng tròn (kể M trùng O) nên  COB =  CMD (1)

XÐt MAB vµMCD cã  MAB = MCD ( cïng b»ng

1

2 s® MP cđa (C))  MBD = MDC ( cïng b»ng

1

2 sđ MP D)) nên MAB đồng dạng với MCD (g.g)

Vì MAB đồng dạng với MCD suy  AMB =  COD hay  AMB = AOB =

90

Do AB cố định nên điểm M thuộc đờng trịn tâm I đờng kính AB Ta có ACP BDP AOB900 nên

 AMP =

2  ACP =45 (góc nội tiếp góc tâm (C))0  BMP =

1

2  BDP =45 (góc nội tiếp góc tâm (D))0 Do MP phân giác AMB

Mà  AMB =  AOB =900 nên M đờng tròn (I) ngoại tiếp tam giác AOB

Giả sử MP cắt đờng trịn (I) N N trung điểm cung AB không chứa điểm O nên N cố định

c) MAP BNP có  MPA =  BPN (đđ),  AMP =  PBN (góc nội tiếp chắn cung) nên MAP đồng dạng với BNP (g.g)

Do

2 2

2

PA PM PA PB AB R

PM PN PA PB PN PB

 

      

  (không đổi)

VËy PM.PN lín nhÊt b»ng 2

R

(72)

Vì tam giác AMB vuông M nªn  

2

2

1

2 4

AMB

AB R SAM BMAMBM  

DiƯn tÝch tam gi¸c AMB lín nhÊt b»ng 2

R

PA = PB hay P trung điểm dây AB

Bài 74: ( HSG TỈNH PHÚ THỌ NĂM HỌC 2012 - 2013)

74.1. O H R S P Q D C B A

a) theo Pitago HA2HB2 AB2;HC2 HB2 BC2;HC2 HD2 CD2;HA2HD2  AD2;

suy đpcm

b)Tứ giác HPBS nội tiếp HPSHBSDBC

Tứ giác HPAQ hình chữ nhật HPQHAQCADCBD Do SPQHPSHPQ2CBC

Tương tự SQR2BDC

Do DBCBDC1800 SPQSRQ1800 nên tứ giác PQRS nội tiếp ( đ/lí đảo)

4.2) L K P Q I C N D M A B

Cach Gọi T, K, L trung điểm MQ, MP, NP theo t/c đường trung bình trung tuyến tam giác

vng ta có MNNPPQQM 2(KLCLIKAI)2AC từ suy đpcm

Cach Ta có theo Pitago

2 ) ( 2

2 BN BM BM BN MN BM BN

MN       

( ap dụng BĐT Bunhiacoopsky)

Tương Tự

; ; AM AQ MQ DQ DP PQ NP CN

NP     

Nên

MN NP PQ QMa dpcm

a a a AM QA DQ PD CP NC NB BM QM PQ NP MN                   2 2

(73)

Bài 75: ( HSG TỈNH PHÚ THỌ NĂM HỌC 2013 - 2014)

a) Ta có MNE =

1

2 (sđ AC  sđ BFE ) = =

1

2 (sđ AB  sđ BFE ) AFE  sđ AC  sđ CE

Suy ra: MNE MFE 180o

Vậy tứ giác MNEF nội tiếp.

b) Gọi P giao điểm khác A AO với đường tròn (O; R).

Lấy G đối xứng với E qua AP  D EG G,  O

Ta có MDG NEG  , AEG AFG 180oMDG MFG  180o

Suy tứ giác MDGF nội tiếp (1)

Gọi giao điểm AG BC H

Chứng minh tương tự a) có tứ giác MHGF nội tiếp (2)

Từ (1) (2) suy điểm M, H, D, G, F nằm đường tròn

Trung trực đoạn thẳng FG qua O

cắt đường tròn (O) J; I OJ, sđ JF =sđ

JG sđ PG =sđ PE nên JOP hay I

nằm đường thẳng cố định Đó đường

thẳng qua O tạo với AO góc

khơng đổi

c) Hạ ITBC T BC TH TM Do QHQN, suy

1 ISMN

Tam giác vng OSI có IOS  khơng đổi nên OI nhỏ IS nhỏ  MN

nhỏ Ta chứng minh MN nhỏ tam giác AMN cân A.

Thật vậy, BC lấy M’ N’ cho  'M AN' Khơng tính tổng qt giả sử  QM'QN'

suy AM' AN' Trên đoạn AM lấy điểm U cho ' AUAN'

'

AUM ANN

    (c.g.c)SAM M' SANN' MM'NN'M N' 'MN

Với  60 ;o BC  suy raR

2 3

2

R R

AQ R    ,

2 3 2 2 3

2 3

R R

MN    

2 3

R

OI

 

T

S

D I

J K

N H M

G

P E

A

Q

O

B C

(74)

Bài 76: ( HSG TỈNH PHÚ THỌ NĂM HỌC 2014 - 2015)

M R

Q

D P

E

F

O

B

C A

a) Do tứ giác BCEF nội tiếp suy AFE BCQmà AFE BRQ ( so le ) Suy BCQBRQ nên tứ giác BQCR nội tiếp

b) EM trung tuyến tam giác vuông BEC nên tam giác ECM cân M suy EMD2ACB mà tứ giác BCEF; ACDF nội tiếp nên ACBAFE BFDsuy

0 180

2     

EMD ACB AFE BFD EMD DFE suy tứ giác DMEF nội tiếp suy ra PEM

BDF 

 mà BDFBAC MDE nên tam giác EPM,và DEM đồng dạng (g.g)

c) Do DMEF nội tiếp suy PFDEMD mà PDFEDM nên tam giác PFD đồng dạng tam giác EMD (g.g) suy MD;

ED

DFPD  do REDAEF FRD nên tam giác FDR cân D suy FD=DR;tương tự tam giác DEQ cân D nên DE = DQ

mà FD = DR; DE = DQ suy MD; DQ DR PD 

suy tam giác PDR đồng dang tam giác QDM ( c.g.c) suy PRQPMQ suy tứ giác PRMQ nội tiếp nên đường tròn ngoại tiếp tam giác PQR qua điểm M cố định

Bài 77: ( HSG TỈNH PHÚ THỌ NĂM HỌC 2015 - 2016)

P Q

E I

A B

O

M K

a) Xét tứ giác AEMO có góc  OAE =  OME = 90 nên tứ giác AEMO nội tiếp.0

Xét tứ giác APMQ có góc  MPA =  PAQ =  AQM = 90 nên tứ giác APMQ hình chữ nhật.0

(75)

Do tiếp tuyến A M cắt E, I trung điểm MA nên O, I, E thẳng hàng Vậy PQ, OE, MA đồng qui I

c) O trung điểm AB, I trung điểm MA nên OI song song với MB  MBP =  EOA 

Mà  MPB =  EAO = 90 nên  MPB đồng dạng với  EAO (g.g).0 Suy PB : AO = PM : AE  PB AE = PM AO (1)

Do PK song song với AE nên PB : AB = PK : AE  PB AE = PK AB (2) Từ (1) (2) suy PM AO = PK AB  PM 2AO = 2PK AB  PM = 2PK (do 2AO = AB) Vậy K trung điểm MP

d) Trong tam giác vng MPO, ta có MP2 = OM2 – OP2 = R2 – (R - x)2 P thuộc đoạn OA MP2 = OM2 – OP2 = R2 – (x - R)2 P thuộc đoạn OB Khi MP2 = (2R - x)x Suy MP = (2Rx)x

Diện tích hình chữ nhật APMQ S = MP AP = (2Rx)x3

Áp dụng BĐT abcd2 ab2 cd 44 abcd với a,b,c,d 0

hay

4 

 

     a b c d

abcd

Dấu “=” xảy abcd

S =

2

3

4 3 43 3

27

) ( 27 )

2

( R

x x x x R x

x x x R x

x

R

     

  

    

 

 

Dấu “=” xảy x R

x x R

2 3

2    

Suy P trung điểm OB Do ta xác định M để diện tích hình chữ nhật APMQ lớn

Bài 78: ( HSG TỈNH PHÚ THỌ NĂM HỌC 2017 - 2018)

78.1

Gọi C D, hình chiếu A B, lên bờ sông Đặt CEx0 x 492

Ta có  

2

615 487 118 492

CD   

Quãng đường di chuyển người AE EB

 2

2 1182 492 4872

x x

    

Ta có với a b c d, , ,    

2

2 2 (1).

abcda c  b d

Thật          

2

2 2 2 2 2

1 ab  c dab cda c  b d

a2 b2 c2 d2 ac bd (2)

(76)

Nếu ac bd  (2) ln Nếu ac bd  bình phương hai vế ta được0 (2) trở thành  

2

ad bc  Dấu đẳng thức sảy ad bc .

Áp dụng (1)    

2

492 487 118 608089 779,8

AE EB  x x     m

Dấu đẳng thức xảy 487x118 492 x x 96m Vậy quãng đường nhỏ 780 m

78.2

a)

Ta có ABO ACO 180o nên tứ giác ABON nội tiếp

Gọi J giao điểm AD với đường tròn ABOC.Suy DMA đồng dạng DNJ Suy DM DNDA DJ

1

2 ;

2 DADI DJDE

Nên DM DNDI DE  DMI đồng dạng DENVậy tứ giác MINE nội tiếp hay có đpcm.

b)

Dễ thấy MNOAthì  O  T tiếp xúc E

Khi MN khơng vng góc OA Gọi K giao điểm MN với tiếp tuyến  O E Ta có O J K, , thẳng hàng

Trong tam giác OEK KJ KO KE:  (1) ( Định lý hình chiếu) Trên đường trịn ABOC ta có KJ KO KN KM  (2)

Từ (1) (2) suy KE2 KN KM nên KE tiếp xúc  T

c)

Ta có OED ODE TIE 

Nên IT OD Gọi WOA IT

I trung điểm AD nên W trung điểm OA (đpcm) Khi MNOA W IT.

(77)

a

Chứng minh rằng: NAC vuông cân VÀ MA.NC MB NA . .

Xét hai tam giác AMB, ANC

Có : MAB BAD DAC CAN 900 ( DAMN) Mà BADDAC 45  0 ( AD phân giác BAC) Suy MAB CAN  450

Mặt khác ANC 90

Do NAC vuông cân hai tam giác vuông AMB ANC, đồng dạng Nên

MA

MB

MA NC MB NA

NANC  

b

Chứng minh M trung điểm AD.

Ta có MB/ / D / /A NC ( vng góc MN) nên ta có hệ thức sau

D D

, ,

AP NA DP B B MA

MBNM CNBC BCMN Suy ra:

,

MB NA MA CN

AP DP

MN MN

 

(1) Mà theo câu a ta có MA NCMB NA (2) Từ (1) (2) suy APDP ( đpcm)

c

Chứng minh PQD  PDH

Ta có AHBC nên H giao điểm thứ hai(khác A) hai đường trịn đường kính AC đường trịn đường kính AB, tức N,C, H,Q thuộc đường trịn đường kính AC

Suy CNQ QHC  1800 Mà CNQ DPQ ( AD//NC) Suy DPQ QHC  1800

Vậy tứ giác PQHD nội tiếp đường trịn; Do PHD PQ D (3) Hơn tam giác PHD cân P nên PHD PDH  (4)

Từ (3) (4) suy PQD  PDH.(đpcm)

(78)

Ta có:

    

2

A

MBC MAC

(AM phân giác góc BAC)

    

    

2 2

A B

MBI MBC CBI

(1)        

2 2

A B

MIB IAB IBA

(2) (tính chất góc ngồi tam giác) Từ (1) (2) suy tam giác MBI cân M, MI = MB

Tương tự ta có: MI = MC Xét tam giác BIJ ta có:

1 2

MBMIIJ

tam giác BIJ vuông B Tương tự: tam giác CIJ vuông C

Vậy BIJ CIJ tam giác vuông B C

b Chứng minh I J E F, , , nằm đường trịn.

Ta có:

 1s® s®  2

NFE NA AE

;

  1s® s®  2

AIE NM AE

Mà s®NA = s®NM (N điểm cung ABM)NFE AIE

Mặt khác NFE EFJ 1800 AIEEIJ 1800EFJ EIJ .

Hơn I F nằm phía so với JE

Kết luận: I J E F, , , thuộc đường tròn

(79)

Lời giải Do  

AEH AFH 180  nên tứ

giác AEHF nội tiếp,

 

EHF EAF 180 Mà lại có

  

BOCBHC EHF nên ta suy được

 

BOC EAF 180

Dễ thấy BOC 2BAC 2EAF     nên ta lại có

 

2EAF EAF 180 hay EAF BAC 60 

Điều dẫn đến BOC 120  Gọi M trung điểm BC tam giác

BOM có

0 a a

OM BM.tan30

2

  

Vẽ đường kính AK đường trịn  O , dễ thấy BH song song với CK CH song song với BK nên tứ giác BHCK hình bình hành, từ suy ba điểm H, M, K thẳng hàng nên M trung

điểm HK Như MO đường trung bình tam giác KHA Do

a AH 2OM

3

 

Lời giải Gọi P giao điểm khác A AH với đường tròn  O , HBC PAC PBC , mà ta

có AP vng góc với BC nên suy tam giác HBP cân B Từ hai tam giác BHC BPC đối xứng với qua BC, suy điểm H nằm cung tròn đối xứng với cung nhỏ BC đường tròn  O qua đường thẳng BC Gọi I điểm đối xứng với O qua BC, BHC BOC hay tứ giác BHOC nội

tiếp đường tròn nên điểm I tâm đường tròn ngoại tiếp tứ giác BHOC điểm I nằm cung nhỏ BC đường trịn  O , ta cung có điểm O nằm cung nhỏ BC đường tròn  I Đến ta tam giác BOI COI đều, ta có BOC 120  Gọi M trung điểm BC

đó tam giác BOM có

0 a a

OM BM.tan30

2

  

Vẽ đường kính AK đường trịn  O , dễ chứng minh tứ giác BHCK hình bình hành, từ suy M trung điểm HK Như

vậy MO đường trung bình tam giác KHA Do

a AH 2OM

3

 

(80)

Như chứng minh H P đối xứng với qua BC nên ta PD DH Từ

đó suy DH.DA DP.DA Ta có PD MI DA  MJ Do vây ta DP.DA MI.MJ không đổi,

dấu xẩy D trùng với M hay điểm A nằm cung lớn BC đường tròn  O

Vậy A nằm cung lớn BC đường trịn  O tích DH.DAnhận giá trị lớn

81.2 Lời giải Tam giác ABC có AB2AC2 3242 52 BC2 nên vuông A Gọi AH đường

cao tam giác ABC, ta có AB.AC AH.BC nên

AB.AC 12 AH

BC

 

Giả sử hình chữ nhật MNPQ có MN PQ x MQ NP y

Khi ta có

12

AK AH K H y

5

   

BM CN  5 x Từ ta suy

APQ

1 12 6x xy

S AK.PQ y x

2 5

 

      

  BMQ CNP    

1

S S QM BM CN y x

2

    

Ta có MNPQ ABC  APQ BMQ CNP

6x xy 5y xy 12x 25y

S S S S S 6 xy

5 2 10

  

            

  .

Để ý SMNPQ xy nên ta suy

12x 25y

6 12x 25y 60

10 

    

Bài tốn quy tìm x y thỏa mãn 12x 25y 60  để SMNPQ  xy có giá trị lớn

Ta có

 2

2

12x 25y

1 1 60

xy 12x.25y

12.25 300 300

   

, dấu xẩy

12x 25y 60 5 6

x ;y

12x 25y

  

   

 



Vậy hình chữ nhật MNPQ có kích thức

5

MN PQ

2

 

6 MQ NP

5

 

diện tích MNPQ có giá trị lớn

(81)

Kẻ DI vng góc với AN I, kẻ DH vng góc CM H

Ta có: ADN DMC

1 1

S DI.AN; S DH.MC

2 2

   

S∆ADN = 1

2 SABCD (do cạnh đáy AD đường cao kẻ từ N)

và S∆DMC = 1

2 SABCD (do cạnh đáy DC đường cao kẻ từ M) nên : S∆ADN = S∆DMC

1 1

DI.AN DH.MC

DI DH

2 2

AN CM (gt)

 

  

 

 ∆DIK = ∆DHK (cạnh huyền – cạnh góc vng)

 

IKD HKD

   KD phân giác góc AKC.

b) Hình vẽ

Gọi I, H, K tiếp điểm đường tròn nội tiếp ∆ABC với cạnh AB, AC, BC Ta có: AB + AC = AI + AH + BI + CH = AI + AH + BK + KC

= + 3 (1)

 (AB + AC)2 = AB2 + AC2 + 2AB.AC = BC2 + 2AB.AC = (8 + 4 3)2

 AB.AC =

2

(8 3) B

24 16 3

2 C  

 

(2) Từ (1) (2), kết hợp với AB < AC

suy AB = + 3; AC = + 3

AB 2 3 1

sin C

BC 4 3 2

  

Suy  

0

C 30 ; B 60 

(82)

a) Kéo dài ED cắt (O) I

AB tiếp tuyến (O1) ABD BED  AC tiếp tuyến (O2) ACD CED  

  

 

ABD ACD BEC BEC BAC 180

  

  

 Tứ giác ABEC nội tiếp (O)

      

AIE ACE ACD DCE DEC DCE IDC

      

 AI//BC  I cố định

Vậy DE qua điểm cố định I

b) Ta có: AB IC   (vì AI//BC) ∆ABC cân AAB AC   AC IC    I A

 A, D, E thẳng hàng  AD.AE = AB2 (vì ∆ABE

S

∆ADB)

 AD.AE không phụ thuộc vào vị trí điểm D cạnh BC

Bài 83: ( HSG TỈNH QUẢNG NAM NĂM HỌC 2017 - 2018) 83.1.

a)Chứng minh ứ giác KDCE nội iếp đường tòn va ba điêm K E F, , hhng hang.

(Khơng có hình ve không chấm bai)

+ Hai tam giác BKA BKC  BCKBAK

+ Lại có A, B, H, D nằm đường tròn nên BAK KDE Suy BCK KDE Do tứ giác KDCE nội tiếp đường trịn.

+ Trong tam giác BDF có BC DH hai đường cao Suy FEBD (1)

Tứ giác KDCE nội tiếp đường tròn ECD 900 nên EKD 900 hay EKBD (2) Từ (1) (2) suy K, E, F thẳng hàng.

b) Khi E la trng điêm cạnhBC, ính diện ích ứ giácBKEH Ta có  BKE vng cân, BK= KE =

SBKE =

1

2

(83)

Xét BHE ta có BH = BE sinE = sinE =

4

2

2 5

DC

DE  

HE2 =BE2 BH2 =

16 4

5

 

 HE =

2

SBHE =

1

2HE BH 5 SBKEH = SBKE +SBHE =

4

5

 

(cm2)

83.2.

a) Chứng minh am giác AMP va ANQ đồng dạng.

(Khơng có hình ve không chấm bai) Tứ giác ABNP nội tiếp  ANB  APB

Tứ giác ABMQ nội tiếp  AQB  AMB Suy ra:  ANQ đồng dạng  APM

b) Chứng minh: MB NANB MA 2.

AM tiếp tuyến , MBP cát tuyến (C2) –chứng minh MA2 = MB.MP Tương tự AN tiếp tuyến , NBQ cát tuyến (C1), ta có: NA2 = NB.NQ

2

MA MB MP NANB NQ (1)

Để có (1), ta chứng minh MP =NQ

(84)

+ Ta có P1ANB MAB  ( chắn cung AB (C2)) + Ta có P2 NAB ( chắn cung NB (C2) )

NAB AMB( chắn cung AB (C1)) + Suy P P12 MAB AMB 

 APN  ABP( Góc ngồi tổng góc khơng kề nó) + Mặt khác ABPANP ( chắn cung AP (C2))

Suy ra: APN  ANP

Ta có: APN  ANP   ANP cân N  AN= AP Tam giác AMP AQN đồng dạng kết hợp AN= AP   AMP =  AQN  MP=NQ (2)

Từ (1) (2)  2

MA MB

NANB hay MB NA. NB MA.

Bài 84: ( HSG TỈNH QUẢNG NINH NĂM HỌC 2013- 2014)

Câu a

Chứng minh DE2 = DB.DC (1) Xét  DEO vng E có đường cao EF có : DE2 = DF.DO (2)

Từ (1) (2)  DB.DC = DF.DO (3) Từ (3)   DBO đồng dạng với  DFC ( c_g_c) (4)

(85)

A

B C

O

H K

O1 O2

O O’

M B

A N

E

K

M0 H

Câu b Chứng minh tứ giác ABOC nội tiếpChứng minh tứ giác AFOC nội tiếp Chứng minh AF  DO

Có EF  DO nên ba điểm A; E; F thẳng hàng

Câu c

Tính OF = R

Tính AF =

cot

R

Tính EF = R

Chứng minh A, F, K thẳng hàng

Tính AK = AF + FK = AF + EF = =  

cot

R 

Bài 85: ( HSG TỈNH QUẢNG NGÃI NĂM HỌC 2008- 2009) 85.1.

Gọi O1 O2 tâm đường tròn nội tiếp tam giác AOB AOC

Kẻ O1H  AB H O2K  AC K  O1H = O2K (gt) Điểm O trực tâm  ABC

ˆ ˆ

ABO ACO

  (cùng phụ ˆBAC )

1 2

ˆ ˆ

OBH OCK

BO H CO K (O H O K; )

2

    

BH CK

 

Nếu AB > AC AH > AK (AB = AH + HB AC = AK + KC)

1

1

O H O K ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ

O AH O AK OAB OAC ABC ACB AC AB

AH AK

         

Mâu thuẫn Nếu AB < AC, lập luận tương tự ta có AB > AC Mâu thuẫn

Vậy AB = AC Tam giác ABC cân A

85.2.

a) Ta có

NE MN OO` R r

AB AM AO R

  

R r

NE AB R r

R 

   

Độ dài đoạn NE không đổi

b)MNE

2

MNE

MNE MAB

MAB

S NE R r

MAB S S

S AB R

   

      

    Diện tích tam giác MNE lớn  Diện tích tam giác AMB lớn

Gọi Mo điểm cung lớn AB  Tam giác AMoB cân Mo Tiếp tuyến đường tròn (O; R) Mo cắt BM K

o

ˆ ˆ ˆ

AM B AMB AKB  (góc ngồi tam giác AMK), M nằm hai điểm B K.

(86)

O1

E' A

H

B P

I Q K

E D N O2

O M

C MoK // AB M Oo ABtại H khoảng cách từ K đến AB MoH

Vậy M điểm cung lớn AB diện tích  AMB có giá trị lớn

o

2

o AM B

R R(2 3) (2 3)R

M H R MaxS

2

 

    

Diện tích  MNE có giá trị lớn

2

2

(R r) (2 3)R

(R r)

R 4

    

Bài 86: ( HSG TỈNH QUẢNG NGÃI NĂM HỌC 2009- 2010) 86.1.

a) Chứng minh tia đối tia MI phân giác HMK Vì  ABC cân A nên ABCACB

Gọi tia đối tia MI tia Mx

Ta có tứ giác BIMK tứ giác CIMH nội tiếp  IMH 1800ACB1800ABC IMK

 1800  1800  

KMx IMK IMH HMx

     

Vậy Mx tia phân giác của HMK b) Tứ giác BIMK CIMH nội tiếp

KIM KBM HIM ; HCM

    

PIQ KIM HIM KBM HCM

    

Mà KBMICM ( 

2sd BM )

 

HCMIBM( 

2sdCM )

  

PIQ ICM IBM

  

Ta lại có PMQ ICM IBM  1800( tổng ba góc tam giác)

  1800 PMQ PIQ

  

Do tứ giác MPIQ nội tiếp

 

MQP MIK

  ( 

1

2sd PM ) Mà MIK MCI  ( KBM )

 

MQP MCI

   PQ// BC

c) Ta có MHIMCI ( 

2sd IM ) mà MQP MCI ( c/minh b)

  

2

MQP MHI sd MQ

  

Hai tia QP;QH nằm khác phía QM

 PQ tiếp tuyến đường tròn (O2) tiêp điểm Q (1)

Chứng minh tương tự ta có PQ tiếp tuyến đường tròn (O1) tiêp điểm P (2) (1) (2)  PQ tiếp tuyến chung đường tròn (O1) (O2)

d) Gọi E; E’lần lượt giao điểm NM với PQ BC Ta có PE2 = EM EN (  PEM đồng dạng  NEP ) QE2 = EM EN (  QEM đồng dạng  NEQ )  PE2= QE2 ( PE;QE >0)

(87)

9

x

15

Q

A B

D P

C

h1 h2

R h R

I H

B O C

A Xét  MBC có PQ // BC ( c/m b) nên:

' '

EP EQ

E BE C ( định lí Ta Lét)

Mà EP = EQ  E’B = E’C E’  D Suy N, M, D thẳng hàng

86.2.

N A

B C

O

K

H M

P

Từ A O kẻ AH  BC

OK  BC (H, K  BC)  AH // OK

Nên

OM OK

AMAH (1)

BOC

ABC

OK BC

S OK

SAH BCAH (2) Từ (1) , (2) 

BOC

ABC

S OM

SAM

Tương tự : AOC ABC

S ON

SBN ; AOB ABC

S OP

SCP

Nên

1 BOC AOC AOB ABC ABC ABC

S S S

OM ON OP

AMBNCPSSS  (3)

Với ba số dương a,b,c ta chứng minh được: (a+ b + c) (

1 1 a b c  )  9

Do đó,

AM BN CP

+ +

OM ON OP

OM ON OP

AM BN CP

    

  

  

Suy

AM BN CP

+ +

OM ON OP  ( theo (3) )

Bài 87: ( HSG TỈNH QUẢNG NGÃI NĂM HỌC 2010- 2011) 87.1 Gọi h1, h2 chiều cao hình thang

ABQP, PQCD Đặt PQ = x

Ta có 2SABQP = 2SPQCD = SABCD (x + 9)h1 = (x + 15)h2 =

1

2(9 + 15)(h1 + h2) (x + 9)h1 = (x + 15)h2 = 12h1 + 12h2.

     

2

x h 12h

x x 144 x 153

(x 3)h 12h

  

      

 

 (vì x > 0)

Vậy PQ = 153cm

(88)

R h R

I H

K

B O C

TRƯỜNG THCS NGUYỄN THÁI BÌNH – TUY AN – PHÚ YÊN 09.05.37.8118

87.2.

a) Dễ thấy OKBC Gọi I gaio điểm AK OH Ta có AHI KOI

HI OI HO

h R R h

    = 2 R h R h   2

h R h

HI

R h 

 

 .

SAHK =

2 IH.h +

2 IH.R =

2 (R + h)

2

h R h

R h 

 =

1

2 h R2h2 b) SAHK =

1

2 h R2h2

=  

2

2 2 2

1 R

.2.h R h h R h

4  4   

Dấu " = " xảy h = R2h2  h =

R

2 .

Vậy SAHK đạt giá trị lớn h =

R

2 .

c) Ta có OH2 = HK2 - R2 =

3 AH2 - R2 (1) Ta có OH2 = R2 - AH2 (2)

(1) & (2)  OH =

AH

3  tg AOH =

   o ABC 60 AOH 60 ABC 30         

Bài 88: ( HSG TỈNH QUẢNG NGÃI NĂM HỌC 2013- 2014) 88.1.

a) Tính số đo ·CIF Tứ giác BFHI nội tiếp =>

· · º

HIF HBF sd EF 30

2

= = =

(tam giác OEF đều)

b) Chứng minh biểu thức AE.AC+BF.BC có giá trị khơng đổi EF di động nửa đường tròn

Ta có AE.AC = AC(AC –CE) = AC2 – AC.AE BF.BC = BC(BC –CF) = BC2 – BC.CF AE.AC+BF.BC = AC2 + BC2 – AC.AE – BC CF MÀ AC.AE = BC.CF =CO2 – R2

2 2

2 2AC 2BC AB CO

4

+

-=

=> AC2 + BC2 =2CO2 + AB

4

Suy : AE.AC+BF.BC = 2CO2 + AB

4 – CO2 + R2 – CO2 + R2 = 3R2 AE.AC+BF.BC= 3R2 Cố định.

c) Xác định vị trí EF nửa đường trịn để tứ giác ABFE có diện tích lớn Tính diện tích lớn theo R

Ta có SABEF = SAOF + SFOE + SEOB SFOE =

2

R

(89)

SAOF + SEOB =

2 OA.FM+

2 OB.EN = R

FM EN +

= R.PQ (PQ đường trung bình hình thang EFMN)

SABEF =

R

4 + R.PQ mà PQ ≤ OP = R

2

Do SABEF =

R

4 +

2

R

2 =

2 3R

4 Q trùng với O hay EF // AB.

88.2.

Gọi cạnh hình vng ABCD nhỏ chứa bên đường trịn có bán kính 1cm đơi khơng có q điểm chung x (cm)

Từ suy tâm đường trịn nằm hình vng MNPQ có cạnh x – cm (vì tâm đường trịn đường trịn cách cạnh hình vng 1cm)

Chia hình vng MNPQ thành hình vng nhỏ có độ dài cạnh x

(cm)

- (hình vẽ) Theo ngun lí Dirichlet có hai tâm đường trịn thuộc hình vng Giả sử hai tâm O1.O2

Vì hai đường trịn có không điểm chung nên O1O2 không nhỏ hai lần bán kính khơng lớn độ dài đường chéo hình vng cạnh

x (cm)

- Hay ≤ O1.O2 ≤

(x 2) 2

=> (x 2)

2 x 2 x 2

2

-³ Þ - ³ Þ ³ +

Vậy cạnh hình vng nhỏ chứa đường trịn có bán kính đường trịn đơi khơng có q điểm chung 2 2+

Bài 89: ( HSG TỈNH QUẢNG NGÃI NĂM HỌC 2016- 2017)

H O

E I

J D

C

B A

Câu a

+ Vì ABC nội tiếp đường trịn đường kính AB nên ACBC Suy BCCD (1)

+ Lập luận để IJ // CD (2) + Từ (1) (2) suy IJ ^BC

+ Suy CIJ· =CBH· (cùng phụ với HCB) (3) Câu b

+) Trong  vng CBH ta có: ·

tanCBH CH BH =

(4) + Lập luận chứng minh CJ // AB

Q

P N M

D C

B A

1cm 1cm

X cm

O1

O4 O2

(90)

+ Mà CH  AB (gt) + Suy CJ  CH

+) Trong tam giác vng CIJ ta có

· ( )

tanCIJ CJ CJ CI HI CI HI

= = =

(5) + Từ (3), (4), (5)

CH CJ HB HI

 

+ Xét DCJH vàDHIB có HCJBHI 900

CH CJ HBHI (cmt) + Nên DCJH đồng dạng với DHIB

Câu c

+ Lập luận để chứng minh HEI 900 + Chứng minh HEI đồng dạng với HCJ + Suy

HE HI HCHJ + Suy HE.HJ = HI.HC + Mà

1

;

2

HJHD HIHC + Suy HE.HD = HC2

Câu d

K 450

N M

H O

C

B A

+ Lấy điểm M nửa đường tròn (O) cho BOM· =450

+ Tiếp tuyến nửa đường tròn (O) M cắt AB N Ta có M N cố định + Kẻ MK  AB K

+ Chứng minh DMON vuông cân M KM = KN Suy ANC450

Xét C º M

Ta có C º M nên H º K

Do AH + CH = AK + KM = AK + KN = AN (không đổi) + Xét C khác M

Tia NC nằm hai tia NA NM Do ·ANCANM =450

+ D HNC có ·NHC=900 nên HNC· +·HCN=900

HNC· <450 nên HCN· >450 Suy ·HNCHCN

Suy HC < HN

+ Do AH + CH < AH + HN = AN

(91)

Bài 90: ( HSG TP QUY NHƠN NĂM HỌC 2012- 2013) 90.1

  0      

1

180 B 180 C

M ; M ; B C 90

2

      

  0    0 

2 180 B 180 C

M 180 M M 180 45

2

90.2.Gọi I trung điểm OO’=> IA không đổi

Vẽ OH  d; Ok  d; IM  d

Dễ dàng chứng minh IM đường trung bình hình Thang vng OHKO’ => OH + OK= 2IM

Lại có IM ≤ IA => OH + OK ≤ 2IA

=> OH+OK lớn 2IA IM = IA  M  A  IA  d

Vậy đường thẳng d qua A vng góc với IA vị trí cần tìm

90.3.Giả sử ta dựng ∆ ABC có đỉnh đỉnh

ô vuông Lấy độ dài cạnh ô vuông đơn vị

Vẽ hình chữ nhật AHGE có cạnh nằm đường kẻ ô vuông Đi qua ba đỉnh ∆ ABC

Vì ∆ ABC nên

2 ABC

3

S .BC

4 

, mà BC2 = HA2+HB2 => BC2 số nguyên => S∆ ABC số vơ tỉ (1)

Lại có S∆ ABC =SAHGE – (S∆ AHB + S∆ BGC + S∆ CEA ) Mà diện tích hình AHGE; AHB; BGC; CEA số hữu tỉ nên S∆ ABC số hữu tỉ (2)

T a có (1) (2) mâu thuẩn

=> Không thể dựng tam giác có đỉnh đỉnh ô vuông

Bài 91: ( HSG TP HCM NĂM HỌC 2016- 2017)

91.1.Chứng minh AK vng góc với HK.

• Chứng minh tứ giác BFEC nội tiếp đường trịn đường kính BC

có tâm M

• Chứng minh tứ giác AFHE nội tiếp đường trịn đường kính AH

có tâm N Cho đường tròn (N) cắt NM K’  AK'H 90  AK’  HK

• NM đường trung trực dây chung FE mà K' NM  K’F = K’E  K'FE K'EF mà K'FE K'AE 

 

K'EF K'AF (do tứ giác AFK’E nội tiếp) K'AE K'AF  AK’ phân giác góc A mà AK phân giác góc A(gt) K'; K NM  K' K  AK  HK(đpcm)

91.2 Chứng minh AK đường kính (O).

• BHF HBE HEB CAE FAB BAD FAB FAD       

F

O

D

H C

B

(92)

tứ giác AFHD nội tiếp  AFD AHD 90   0AFK 90 

mà AFK góc nội tiếp đường trịn (O)  AK đường kính (O) (đpcm)

• Xét tiếp trường hợp: H B ,H C , H cạnh BC

Bài 92: ( HSG TỈNH THÁI BÌNH NĂM HỌC 2012- 2013)

92.1 Cho đường tròn (O;R), điểm A nằm ngồi đường trịn Kẻ hai tiếp tuyến AB, AC đến đường

tròn (O) (B, C tiếp điểm) Trên đường thẳng d qua trung điểm AB song song với BC, lấy điểm P Đường trịn đường kính OP cắt đường trịn (O) M, N Chứng minh: PM = PN = PA

K d

N

I

M

A O

C

B P

Chứng minh PM = PN (?)

Gọi I = OAd, K = OABC, chứng minh IA = IK Có PA2 = AI2 + PI2

= AI2 + PO2 – OI2 (Pitago) = PO2 – (OI – AI)(OI + AI) = PO2 – OK.OA (vì IA = IK)

= PO2 – OC2 ( hệ thức tam giác vuông OAC) = PO2 – ON2

= PN2 ( tam giác PNO vuông N) Vậy PA = PM = PN

92.2 Cho tam giác ABC vuông C, có BAC300 Trên đường trịn ngoại tiếp ∆ABC, lấy điểm D thuộc cung nhỏ AC Chứng minh rằng: 3BD2 5AD25CD2 DC 2DA.

R 30°

C

A O B

D

Tính ACR 3,BCR

Vì tứ giác ABCD nội tiếp nên theo đẳng thức Pơtoleme ta có: AD.BC+AB.CD=AC.BD

AD.R CD.2R BD.R AD 2CD BD

  

(93)

0 B

N O

d1

M P

E

d3 d2

C

2 2

3BD AD 4CD 4AD.CD

   

Vậy ta có:

2 2

2 2

3BD 5AD 5CD

AD 4CD 4AD.CD 5AD 5CD

 

    

2

2

4AD 4AD.CD CD

(2AD CD) CD 2AD

   

  

 

Bài 93: ( HSG TỈNH THÁI NGUYÊN NĂM HỌC 2011- 2012)

a) Ta có BMO BNO  900 => OMBN tứ giác nội tiếp Trên BO lấy E cho BME OMN => BME NMO

=>

=> BM NO = BE NM

Chứng minh tương tự BN OM = OE MN

Cộng theo vế BM ON +BN ON = MN BO

b) Đặt a , b , c độ dài cạnh BC , AC , AB ABC theo câu a) ta có d1 + d2 = R áp dụng câu a) tứ giác OMAP , ONCD ta có d1 + d3 = R

d3 + d2 = R Cộng theo vế :

( a+b+c) = ( d1b + d2b + d3c + d3a + d1a + d2c) Mặt khác SABC = ( a+b +c ) = .( d1c + d3b + d2a)

Do ( R + r )( a+b+c) = ( a+b+c)( d1+d2+d3) hay R + r = d1 + d2 + d3

Bài 94: ( HSG TỈNH THÁI NGUYÊN NĂM HỌC 2012 - 2013)

 

NO NM BE

BM 

2 a

2 c

2 b

2 b

2 c

2 a

2 a

2 b

2 c

2 R

2

2 r

(94)

G E O

A

B C

D N

M

Kẻ trung tuyến CM,DN tam giác ACD chúng cắtt E Gọi G giao điểm CD AO suy G trọng tâm tam giác ABC

Ta có

CE CG 2

EG / /AB

CM CD  3 Lại có OD vng góc AB nên OD vng góc EG(1)

Mặt khác DN//BC OG vng góc với BC suy OG vng góc với DN hay OG vng góc với DE (2)

Từ (1), (2) suy O trực tâm tam giác GDE Vậy OE vng góc với DG hay OE vng góc với CD (đpcm)

Bài 95: ( HSG HUYỆN TĨNH GIA NĂM HỌC 2013 - 2014) 95.1.a)

Ta có BAC900 (góc nội tiếp chắn nửa đường tròn)

 

ACI HAM

  (cùng phụ với HAC) (1).

Lại có AHB ∽ CHA (g-g) suy

AH AB

CHCA

2

AM

AH AH AM

CI CA CI CA

   

(2)

Từ (1) (2) suy AHM ∽ với CIA (c-g-c) CAI AMH

b) Lấy D đối xứng với G qua O, ta có (góc nội tiếp chắn nửa đường trịn) Tứ

giác ADFE có hình thang cân

Ta có

Vậy

95.2.Gọi độ dài ba cạnh tam giác vuông ABC là: a, b, c (a, b, c  N*) Ta có: a, b  P b – a = 50: số chẵn nên a, b lẻ (b > a).

Giả sử cạnh thứ ba c cạnh huyền Theo định lý Pi-ta-go, ta có:

c2 = a2 + b2  c2 = a2 + (a + 50)2 = 2a2 + 100a + 2500 = 2(a2 + 50a + 1250): số chẵn.

Vì a lẻ nên (a2 + 50a + 1250): lẻ 2(a2 + 50a + 1250) 4: điều vơ lý c2 số phương chẵn phải chia hết cho

Do cạnh thứ ba c khơng thể cạnh huyền Suy b cạnh huyền (vì b > a)

C

b a

   

90 90

CAI IAB  AMH IAB  MHAI

 900

GAD  AD EF/ /

/ /

AD EFADEF AE DF AF , ED

2 2 2 4

AEGFDFGFDGR

2 2 2 4

AFGEDEGEDGR 2 2 8 2

(95)

N C1

H

K M

F

E

D C

B

A

A

O N

C D

B P

Q E H Theo định lý Pi-ta-go ta có:

b2 = a2 + c2  c2 = b2 – a2 = (b – a)(b + a) = 50(b + a) = 52.2.( a + b) Vì c2 số phương nên:

Suy ra: a + b = 2k2 (k  N*), b > 50 nên a + b > 50, k  6. Khi đó: (a + b)min = 2.62 = 72, ta có:

: thỏa điều kiện

Từ đó: cmin = 5.2.k = 5.2.6 = 60 a = 11, b = 61

Vậy giá trị nhỏ cạnh thứ ba tam giác vuông 60.

Bài 96: ( HSG TỈNH THANH HÓA NĂM HỌC 2010 - 2011)

96.1 Kẻ F, G

Theo giả thiết

Suy Do 96.2

a) Gọi Q giao điểm tiếp tuyến chung (O) với (C), (D) A, B tương ứng

Suy

Ta có

, suy NAQB nội tiếp (1) Dễ thấy tứ giác OAQB nội tiếp (2)

Từ (1) (2) suy điểm O, N, A, Q, B nằm đường tròn

Suy điểm O, N, A, B nằm đường trịn

Ta có ,

suy bốn điểm O, D, C, N nằm đường tròn

b) Gọi E trung điểm OQ, suy E cố định E tâm đường tròn qua

các điểm N, O, D, C Suy đường trung trực ON qua điểm E cố định

Bài 97: ( HSG TỈNH THANH HÓA NĂM HỌC 2011 - 2012)

a) ME tiếp tuyến chung (C1) (C2)

+ Chứng minh ME tiếp tuyến đường tròn C1

a b 72 a 11 P

b a 50 b 61 P

   

 

     

 

EFAC DGBC (ADPE) (BPC)

SS

(ACE) (BCD)

S S

 

AC BC EFDGA C 

AEF CDG AE CG

    

 

( )

AEC CDB c g c DBC ECA

      

     600

BPE PBC PCB PCD PCB

     

    .

ANP QAP QBP BNP  

    

ANBANP BNP QAP QBP   

0

180 AQB

 

 2 2 

(96)

Vì => Tứ giác AEHF nội tiếp => C1 đường tròn nội tiếp tứ giác AEHF ( Tâm C1 trung điểm AH)

ME = MB => (1)

Vì => Tứ giác ABDE nội tiếp => (Cùng chắn cung DE) (2) EAH vuông E , mà C1A = C1H

=> C1A = C1H = C1E => (3)

Ta có : (Kề b ù ) (4)

Từ (1) , (2) , (3) (4) =>

=> ME tiếp tuyến đường tròn C1

+ Chứng minh ME tiếp tuyến đường trịn C2

Ta có : ( Góc ngồi CEK) (1’) (Đối đỉnh) (2’)

(Góc nội tiếp chắn cung AF) (3’) (Đối đỉnh) (4’)

Vì => Tứ giác CDHE nội tiếp => (Cùng chắn cung DC) (5’)

ME = MC => (6’)

Từ (1’) , (2’) , (3’) , (4’), (5’) (6’) => => ME tiếp tuyến đường tròn C2

b) KH AM

Gọi giao điểm AM (C1) l N

Vì ME TT đường tròn (C1) => ME2 = MN.MA Vì ME TT đường trịn (C2) => ME2 = MD.MK => MB.MA = MD.MK => Tứ giác ANDK nội tiếp

=> (Cùng chắn cung KA) => KNAM(1’’)

Mà (Góc nội tiếp chắn nửa đường tròn C1) => HN AM (2’’) Từ (1’’) (2’’) => K, H , N thẳng hàng => KH AM

Bài 98: ( HSG TỈNH THANH HÓA NĂM HỌC 2013 - 2014)

D E

M I

H F

C O B

A

a) Ta có M thuộc đường trịn tâm O đường kính AB (giả thiết) nên (góc nội tiếp chắn nửa đường tròn)

  90o E F

 

MEB MBE

  90o D E 

 1

MBE C AE

1 1

C EA C AE 1 1 90o

C EA C EB 

 1 90o  1 90o 1 MEB C EB  MEC  MEC E

  

MCE DKE CEK 

 

CEKAEF

 

AEFAHF

 

AHFDHC

  90o

D E  DHCDEC

   

MED DEC MEC MCE  

 

MED DKE 

  90o KNA KDA 

 90o HNA

(97)

C P

A

K B

O

d E

Q M

N I

D

H

hay

Mặt khác (giả thiết).Do

Suy BCFM tứ giác nội tiếp (vì bù với )

Mặt khác (góc nội tiếp; góc tạo tiếp tuyến dây cung chắn ) Từ (1)

và (2)

Suy tam giác EMF tam giác cân E

(Có thể nhận nên suy EMF cân)

b) Gọị H trung điểm DF Suy

Trong đường trịn ta có: góc nội tiếp góc tâm chắn cung DF

Suy (4)

Từ (3) (4) suy hay

Trong đường trịn ta có: (góc nội tiếp chắn ) Suy

Vì IH BC vng góc với EC nên suy IH // BC Do Ba điểm D, I, B thẳng hàng

c) Vì ba điểm D, I, B thẳng hàng sđ Mà C cố định nên D cố định sđ không đổi

Do góc ABI có số đo khơng đổi M thay đổi cung BD

Bài 99: ( HSG TỈNH THANH HÓA NĂM HỌC 2014 - 2015)

a

I trung điểm BC (Dây BC không qua O) OI  BC OIA = 900

Ta có AMO = 900 ANO = 900

Suy điểm O, M, N, I thuộc đường tròn đường kinh OA

b

AM, AN hai tiếp tuyến (O) nên OA phân giác MON mà MON cân O nên OA  MN ABN đồng dạng với ANC (Vì ANB = ACN, CAN chung)

AB AC = AN2

FMB 90

FCB 90 FMB FCB 180  

   

CBM EFM

  CFM

   

CBM EMF 2 AM

 

EFM EMF

 

  

EMF MBA MFE 

IHDF 

 

DIF

DIH 3

2 

 I DMF DIF

 

DMF DIF

2 

 

DMF DIH DMA DIH  

 O DMA DBA  DA

 

DBA DIH

  o

DBA HIB 180 

  o

DIH HIB 180

   

 

ABI ABD

  

1

2 AD

2 AD

  

 

  

AB AN

AN AC

 

(98)

ANO vuông N đường cao NH nên AH AO = AN2 AB AC = AH AO

AHK đồng dạng với AIO (g-g)

Nên

Ta có A, B, C cố định nên I cố định AK cố định

Mà A cố định, K giao điểm dây BC dây MN nên K thuộc tia AB K cố định

c

Ta có PMQ = 900

MHE QDM (g-g)

PMH MQH

ME = MP P trung điểm ME

Bài 100: ( HSG TỈNH THANH HÓA NĂM HỌC 2016 - 2017)

a)

+ Chứng minh tứ giác BONC nội tiếp

- Vì BD, DC tiếp tuyến đường trịn (O) nên ta

có :

Suy ra, tứ giác OBDC nội tiếp (1) Mặt khác :

( Cùng chắn cung BC) ( Vì DN // AB)

Suy tứ giác BDCN nội tiếp (2)

- Từ (1) (2) suy điểm B, O, N, C, D thuộc

đường tròn Vậy tứ giác BONC tứ giác nội tiếp

+ Chứng minh tam giác ABN cân Ta có :

( Vì bù với góc ONC) 

AH AK

AI AK AH AO

AIAO    

.

AI AK AB AC

  

AB AC AK

AI

 

 

ME MH

MQ DQ

 

2

MP MH MH

MQ QH DQ

  

1 . 2

MPME

MQ MQ

 

 

 

0

0 0

90

90 90 180

OBD OCD OBD OCD

 

    

 

BAC DBC

 

BAC DNC

 

DBC DNC

 

 

(99)

( Vì tam giác OBC cân O) ( Vì chắn cung OB) Suy NO tia phân giác góc ANB (3) Mặt khác :

( Vì góc nội tiếp chắn nửa đường tròn)

DN // AB ( giả thiết) (4)

Từ (3), (4) suy tam giác ANB có đường phân giác góc N đồng thời đường cao Vậy tam giác ANB cân N

b)

- Xét tam giác DBM tam giác DNB, ta có : góc chung

( hai góc nội tiếp chắn hai cung )

- Xét tam giác DIB tam giác DBA, ta có : góc chung

( góc tạo tia tiếp tuyến dây cung )

Từ (4) (5) suy :

Từ kết hợp với ADN góc chung suy :

Suy tứ giác ANMI nội tiếp Ta có :

( bù với góc IMN) ( chắn cung CI) Kết hợp với góc KBM chung, suy :

Mặt khác :

( Hai góc so le )

 

OBC OCB

 

OCB ONB

 

ANO ONB

 

ONDN OND 900

ON AB

 

BDN

 

BND MBD

2

( )

. (5)

DBM DNB g g

DB DM

DB DM DN

DN DB

  

   

ADB

 

DBIBAD

2

( )

. (5)

DIB DBA g g

DB DI

DB DI DA

DA DB

  

   

. . DM DA

DI DA DM DN

DI DN

  

 

( )

DIM DNA c g c

DIM DNA

 

 

NAD IMD

 

NAD CBI

 

CBI IMD

 

2

( )

. (6)

KMI KBM c g c

KM KB

KM KI KB

KI KM

 

   

 

(100)

( Cùng chắn cung BI ) Kết hợp với góc BKD chung, suy :

Từ (6) (7) suy : KM = KD Vậy K trung điểm DM

c) Giả sử PI cắt BC L, IQ cắt AB S Ta có :

( PI // MN ; định lí ta let) (8) ( AB // PL ; định lí ta let) (9) Vì DK = KM nên từ (8) suy : PI = IL

Vì PI = IL nên từ (9) suy : AS = BS

Giả sử SI cắt DK T, suy : ( Định lý Talets ; AB // DK) (10)

Vì AS = BS nên từ (10) suy : T trung điểm DK, hay G trùng với K Vậy ba điểm Q, I, G thẳng hàng

Bài 101: ( HSG TỈNH THANH HÓA NĂM HỌC 2017 - 2018)

a Chứng minh: tứ giac nội tiếp

là tâm đường tròn bàng tiếp đối diện đỉnh A I tâm đường tròn nội tiếp tam giác ABC , từ suy

( Phân giác phân giác ngồi góc vng góc với nhau) Xét tứ giác có

Từ suy tứ giác tứ giác nội tiếp đường tròn đường kính

b Chứng minh tiếp tuyến đường tròn ngoại tiếp tam giac

Nhận thấy bốn điểm thẳng hàng (vì thuộc tia phân giác )

 

DBIBAI

 

KDI BDI

 

2

( )

. (7)

KDI KBD g g

KD KB

KD KI KB

KI KD

 

   

PI BI IL

DKBKKM

PI QI IL

ASQSBS

AS SI BS

DTTIKT

a I

,

a a

BIBI CICI

a

IBI C  

180

a a

IBIICIa

IBI C IIa

, , , a

(101)

Do đường kính nên , trung điểm nên Áp dụng hệ thức lượng tam giác vng ta có

Vì góc ngồi đỉnh I tam giác ABI nên =

Xét (O): (cùng chắn cung NC)

Từ (1) (2) ta có = nên tam giác cân Chứng minh tương tự tam giác NIC cân N

Từ suy tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác , tâm đường trịn ngoại tiếp tứ giác

Vậy tiếp tuyến đường tròn ngoại tiếp tam giác

c Chứng minh: .

GọiF tiếp điểm đường tròn (I) với AB.

Xét hai tam giác có: đồng dạng với

Suy mà: , nên

Ta có:

nên suy đồng dạng với (1)

DoNIa tiếp tuyến đường tròn ngoại tiếp tam giác I MPa nên

(2) Từ (1) (2) ta có

Bài 102: ( HSG TỈNH THANH HÓA NĂM HỌC 2018 - 2019)

a Chứng minh tứ giac nội tiếp.

NP ( )O NBP 900

M BC PNBC M

PBN NB2 NM NP.

BIN BIN 12ABC BAC  (1)

  

2 BAC NBCNAC

   1   (2).

NBI NBC CBI BAC ABC

    

BIN NBI NIB N

N IBC

a

IBI C 2 .

a

NI NB NM NP

  

a

NI I MPa

  

2

NBMBACIAF MNB

  FIA

a NMI

 IDA

a  

KAIKANKPNI PNaNI Ma   a

DAIKAI

(102)

Từ tính chất hai tiếp tuyến cắt nhau, suy : (vì phụ với )

Từ tính chất hai tiếp tuyến cắt suy tia phân giác góc Suyra:

;

Từ (1) (2) suy : hay Tứ giác nội tiếp

b Chứng minh .

(cùng chắn cung OB đường tròn (OBEQ)). (tính chất hai tiếp tuyến cắt nhau)

hay

(vì có góc chung)

Vì tứ giác nội tiếp nên:

vuông

Từ (3) (4) suy :

c Xac định vị trí điểm trên cung nhỏ sao cho tam giac có diện tích nhỏ Tính diện tích nhỏ theo

Cach 1: Vì theo tỉ số đồng dạng nên

Kẻ qua đường thẳng vng góc với , cắt , theo thứ tự Ta có:

( Vì phụ với )

Mặt khác , nên dễ chứng minh

(vì đồng dạng với tam giác )

OIBC

ABIBOI

  BAO

   

cos cos 60 (1)

2

OB R

ABI BOI ABI BOI

OA R

       

,

OF OE COM

MOB

 

2 COM

FOM   

2 MOB

MOE EOF       (2)

2

COM MOB BOC

FOM MOEBOI

     

ABIEOF 600 QBE QOE   OBEQ

EFPQ

 

OQB OEB

 

OEF OEB

 

OQB OEF

  OQP OEF  

 OQP OEF g g( ) OQP OEF QOP  ,  PQEFOQOE (3)

OBEQ OBE 90 ,0 QBE 600

     

180 90 ; 30

OQE OBEOEQ OBQ OBE QBE   

OQE

  Q OEQ 300

sin sin 30 (4) OQ OEQ OE     PQ EF PQ

EF   

M BC OPQ

R

OQP OEF

EF PQOPQ OEF S

SOPQ OEF4 8 .8 (5) S OM EF R EF

S

   

O OA AC AB H K,

  600

BKO BOI  BAO

.cot cot 60

R HCKB OBBKO OB  EF FM EM  FC EB

HF HC KE KB HF KE HC KB

       

  2 (6)

3 R

HF KE HC HF KE

    

  600

FHOAOC  

60

EKOAOB

HFO KOE OFE

HF HO OK KE   2

(7)

sin 60

R R

HF KE OK OH OK    

      

(103)

Từ (5), (6), (7) suy :

Dấu “ = ” xảy điểm

giữa cung

Vậy để tam giác có diện tích nhỏ điểm cung nhỏ Giá trị nhỏ

Cach 2: Vì theo tỉ số đồng dạng nên

Sử dụng cơng thức: Hê-Rơng Tính diện tích tam giác có độ dài ba cạnh

Bài 103: ( HSG TỈNH TRÀ VINH NĂM HỌC 2017 - 2018)

2

4

3

8

OPQ

R R

R

R EF R

S            

KE HF OH  OKFMEMMC MB  M BC

OPQ M BC

2

R

OQP OEF

EF PQOPQ OEF S

S   

1 OEF

OPQ ABOC AEF

S

S S S

    1 1 

8 2OA BC SAEF R SAEF

 

    

 

S a b c, ,

       

2

16

a b c a b c b c a c a b

S        

 

         2

16.27 4.3

a b c   a b c    b c a   c a b   a b c  

 

 

 

 

 2

4.3 a b c

S  

 

   2

1

3

-8 4.3

OPQ AEF

AE EF FA

SRS  R   

 

 

 

2

3

-8 4.3

AE EM MF AF

R                

 

2

3

-8 4.3

AE EB FC AF

R                

   

2

3

-8 4.3

AE EB AF FC

R              

 2

2

3

-8 4.3

AB AC R          

 2

2

1

3

-8 4.3

AB R          

 2

2 2.2 sin

1

3

-8 4.3

R AOB R

(104)

A

B H C

N K

M I

Ta có:

Mà:

Từ (1),(2),(3),(4) suy ra:

Bài 104: ( HSG TỈNH VĨNH PHÚC NĂM HỌC 2007 - 2008)

b) Tam giác AHB vng có MH cạnh huyền nên MH = MB suy (1)

Mặt khác MN đường trung bình tam giác ABC nên MN//BC suy ra (2)

Từ (1) (2) suy Từ MN tiếp tuyến đường tròn ngoại tiếp tam giác HBM. c) Tương tự 4.b ta chứng minh MN tiếp tuyến đường tròn ngoại tiếp tam giác HCN Do MN tiếp tuyến đường tròn ngoại tiếp tam giác HBM nên

tam giác IMH đồng dạng với tam giác IKM suy ra

a) Gọi giao điểm thứ hai đường tròn ngoại tiếp tam giác HBN, tam giác HCN K Ta có

Tương tự,

Từ

Chứng tỏ tứ giác AMKN nội tiếp hay đường tròn ngoại tiếp tam giác AMN qua K

(1)

AC AB AK KC AI BI AK KC AI BI

MK MI MK MI MK MK MI MI

 

      

ˆ ˆ , ˆ ˆ (2)

ˆ ˆ , ˆ ˆ ˆ ˆ (3)

ˆ

ˆ , ˆ ˆ (4)

AK BH

MAK MBH MKA MHB MAK MBH

MK MH

AI CH

MAI MCH MIA MHC MAI MCH

MI MH

BI CK

MBI MCK MIB MKC MBI MCK

MI MK

      

      

      

  

AC AB BH CH BC

MKMIMHMHMH

  1800

HBM HKM 

 

180 HCN HKN 

  

  

 

0

0

0

360 180

180

MKN HKM HKN

MAN HBM HCN

MKN MAN

   

 

  



  

 

MHB MBH

 

MHB HMN

 

MBHHMN

 

(105)

(3) Tương tự ta chứng minh (4)

Từ (3) (4) ta có IM = IN hay I trung điểm MN.

Bài 105: ( HSG TỈNH VĨNH PHÚC NĂM HỌC 2008 - 2009)

H K

F E

B C

A

O Q

P

105.1 Gọi H hình chiếu K BC Xét trường hợp O nằm đoạn HF

Do nên tứ giác KHFP nội tiếp Do đó

Do AP,AQ hai tiếp tuyến (O) nên Suy

Từ đó, tứ giác AHOP nội tiếp, , suy Trường hợp O nằm đoạn EH chứng minh tương tự

Trường hợp tam giác ABC cân A, kết hiển nhiên đúng

105.2.

Cách 1: Ký hiệu số ghi ô (i;j) gọi Gọi tổng số ghi hàng i cột j Vậy

Khi ta có

Tính tổng vế:

Suy m = n Cách 2:

+ Nếu hàng, cột có tổng số dương s ms = ns  m = n

+ Nếu m = cột có số dương tổng số dương cột s = ns (bằng tổng số dương hàng) Do n = 1

+ Trong trường hợp tổng quát, gọi t < m số hàng có tổng s, cịn hàng khác có tổng khác Do cột, mà có giao với t hàng dương có tổng s, nên giả sử có c cột có tổng bằng s Thực việc đánh số lại hàng, cột cho t hàng đầu c cột đầu có tổng s (không làm thay đổi chất bảng) Khi đó, t hàng đầu, khơng nằm c cột đầu và ô c cột đầu không nằm t hàng đầu phải chứa số Vậy bảng (gồm giao của t hàng đầu c cột đầu thỏa mãn) Suy t = c Nhưng, phần lại bảng, sau bỏ t hàng đầu c cột đầu (kích thước thỏa mãn

2 .

IM IH

IM IK IH IKIM  

2

INIK IH

90o

KPF EPF KHF

     

1

KHP KFP QFP QOP

      

AOP AOQ QOP KHP

      

1

90 90

2

o o

PAO QOP KHP PHO

        

AHBC K AHHO

i j

a S {( ; ) :i j aij>0} t ci, j ( ; )

i j

tci jS

( ; ) ( ; )

ij ij

i j S i i j S j

a a

t c

 

 

( ; ) 1

m m

ij

ij i j S i j j i

a

VT a m

t t

  

    

( ; ) 1

n n

ij

ij i j S i i i j

a

VP a n

c c

  

    

(106)

Do đó, quy nạp, m = n.

Bài 106: ( HSG TỈNH VĨNH PHÚC NĂM HỌC 2009 - 2010) 106.1.

N D

K M

G

F

E

H

O

B C

A

a) Chứng minh bơn điêm nằm đường trịn. Nhận xét: Cho tứ giác ABCD, P giao điểm AB CD Tứ giác ABCD nội tiếp khi:

- Áp dụng nhận xét cho tứ giác nội tiếp, ta

( Nếu học sinh áp dụng cho điêm đa) - Áp dụng cho tứ giác nội tiếp, ta

- Suy

- Do đó, tứ giác nội tiếp

b) Gọi trung điêm cạnh trực tâm tam giác Chứng minh

- Theo kết phần 1, tứ giác AEHF nội tiếp suy nằm đường trịn đường kính ,

- Tia cắt lại đường trịn , nên đường kính

- Từ suy Suy , hình bình hành Suy

qua

- Khi thẳng hàng

- Trong tam giác có hai đường cao cắt nên trực tâm tam giác Suy

106.2.

- Trên hình vng con, kích thước có khơng q số chia hết cho 2, vậy, có khơng q số chia hết cho

- Lát kín bảng 25 hình vng, kích thước , có nhiều 25 số chia hết cho 2, có nhiều 25 số chia hết cho Do đó, có 50 số cịn lại khơng chia hết cho 2, khơng chia hết cho Vì vậy, chúng phải số 1,5,7

- Từ đó, theo nguyên lý Dirichlet, có số xuất 17 lần , , ,

A M E F

PA PB PC PD

AMBC GM GA GB GC  

BFEC GB GC GF GE  

GF GE GM GA   AMFE

N BC H ABC GHAN

M AH

HMMA

MH ( )O KAMK 90 AK ( )O

,

KCCA KBBA KC BH KB CH|| , || BHCK

KH N

, , M H N

GAN AD NM, H, H

GAN GHAN

(107)

Bài 107: ( HSG TỈNH VĨNH PHÚC NĂM HỌC 2010 - 2011)

107.1.a)

Nội dung trình bày

1 Gọi chân đường cao kẻ từ tam giác

Khi tứ giác nội tiếp, nên (1)

Do cách xác định điểm D nên (2)

Từ (1) (2) suy tam giác đồng dạng Từ đó, theo thứ tự trung tuyến hai tam giác đó, nên

Từ đó, nên (3)

Tương tự có (4)

Từ (3) (4) suy thẳng hàng Hơn

b)

Nội dung trình bày

2 Do nên tứ giác nội tiếp, suy

(do ) Tương tự có

Từ suy hay

nằm đường trịn (Hình vẽ)

Khi Suy đường trịn tiếp xúc với

107.2.

Nội dung trình bày

- Giả sử trái lại, với cách tô, không tồn hai điểm màu mà có khoảng cách Xét hai điểm tồn điểm

cho tam giác tam giác có độ dài cạnh

Khi đó, hai điểm có khoảng cách tơ hai màu khác nhau, nên phải tô cùng màu, chẳng hạn tô P: Đỏ, Q: Vàng M, N: phải tơ màu Xanh, (Hình vẽ)

- Từ đó, điểm M tơ màu Xanh, điểm nằm đường trịn tâm M, bán kính 1,

B C B C, ABC.

1

AB HCCHD CHB1 C AB1 1 BAC

0

1

90 90

HCD HCB C CB C BC ABC

          

,

ABC HCD AL HN,

~

ALB HNC

 

,

NCLB CHBA HNAL HMAL

, ,

H M N MNAL

0 90

LPN LCN

    LPNC

CPN CLN CBD

     LN BD|| CPN 900 BCA

0 90

BPM ABC

   

0

180 180

BPC BPM CPN ABC BCA CAB BHC

               P

BHC

CBP CHN BAL BAP

       ABPBC

, :

M N MN  ,

P Q MPQ NPQ,

, M N

(108)

được tô màu Xanh Nhưng đường trịn ln có hai điểm mà khoảng cách chúng Mâu thuẫn với giả thiết phản chứng

Từ suy điều phải chứng minh

Bài 108: ( HSG TỈNH VĨNH PHÚC NĂM HỌC 2011 - 2012)

S

N2

N1

I O

2

O1

M2 M1

O

Q P

A'

A

108.1.a)

+) Ta có đồng dạng với

suy hay tứ giác nội tiếp

+) Ta có tam giác cân nên

Do ta

b)

Gọi giao điểm

Ta có thẳng hàng song song với (1) Mặt khác tam giác cân , tam giác cân kết hợp với (1) ta suy

thẳng hàng Tương tự ta có thẳng hàng Do đường kính đường tròn suy

trực tâm tam giác suy qua hay ba đường thẳng đồng quy

108.2.

2 1 2

AM ANAM ANAI AN N1 AM M2

   

1 2 1 2 180

AN NAM MM N NAM MM N N M1 2  1 2  2 1

AN NAM M  1 2AOM

1

AOM O

1

180

AOM M AO 

 

1 90

AN NM AO OAN N

S PM1 QM2

2 , ,

O O M O I2 OP IO M2 POM

2

O IM O2 OPM2 O O IM2 OPM

2 , ,

P I M Q I M, , 1

PQ  O  

1 90

PM Q PM Q 

I

(109)

Xét ngũ giác ABCDE, ta nhận thấy ba đỉnh ngũ giác ln tạo thành tam giác cân. Do tơ đỉnh A, B, C, D, E màu xanh, đỏ tím xảy hai khả sau:

+) Nếu tô đỉnh A, B, C, D, E đủ ba loại màu cho tồn đỉnh có màu khác tạo thành tam giác cân

+) Nếu tô đỉnh A, B, C, D, E nhiều màu có đỉnh màu tạo thành một tam giác cân

Vậy, trường hợp ln tồn tam giác cân, có đỉnh tơ màu đôi khác màu

Bài 109: ( HSG TP VĨNH YÊN NĂM HỌC 2012 - 2013)

H

O2 O1

O N

M

F E

D

C B

A

a)

Do hai đường tròn tiếp xúc với E nên thẳng hàng

Mặt khác ta có

Do theo định lí Talet đảo tam giác EOM ta song song với OM

b)

Do vng góc với AB theo phần a suy OM vng góc với AB (1)

Chứng minh tương tự ta song song với ON, từ suy ON vng góc với AB (2) Từ (1) (2) ta M, O, N thẳng thàng hay MN đường kình đường trịn (O) suy

c)

Gọi H giao điểm MN AB suy H trung điểm AB Do Theo hệ thức lượng tam giác vng MBN ta có (3) Mặt khác MN đường kính nên (4) Từ (3) (4) ta

TH1 Nếu

TH2 Nếu

Bài 109: ( HSG TỈNH YÊN BÁI NĂM HỌC 2003 - 2004) 109.1.a) Gọi I giao điểm đường thẳng vng góc với OC

tại T, H giao điểm OA TI Xét hai tam giác AHI THO có:

HT = HA (hai tiếp tuyến cắt H) (đối đỉnh)

(cùng 900) Suy ra: ∆AHI = ∆THO (g.c.g)

 AT = OT = R (không đổi)  điểm I cố định Vậy: Tiếp tuyến chung hai đường tròn qua điểm

x

y

x' H

T C

I

A O

   O , O1 O O E, ,1

1

1 ,

O E O C O E O C OE OM

OE OM

   

1 O C

1 O C

2 O D

0 90 MBN

 

2

HB

12

HM HNHB

HM HN MN  

6,

HMHNHM 2,HN 6

HM

48 48

MBMH MN  MB 

HMMB2 MH MN. 16MB4

 

AHI THO

 

(110)

I cố định

b) Hai đường tròn  CT = OT = R Khi đó: CO2 = AC2 + OA2  4R2 = R2 + d2 

Suy ra: Hai đường tròn  (∆ACO nửa tam giác đều) * Tính diện tích hình giới hạn (S): Gọi diện tích hai hình quạt giới hạn (C) (O) S1, S2 Ta có: S = SACO – (S1 + S2)

Ta có:

Vậy:

109.2.a) Từ MN // BC theo Talet: (1) Từ QM // AH theo Talet: (2) Cộng (1) (2) vế với vế:

Suy ra: 

b) Dấu “=” xảy    M trung điểm cạnh AB

Bài 110: ( HSG TP VINH NĂM HỌC 2016 - 2017)

a) Gọi Q giao điểm AB với OM Ta có AM // CE (cùng vng góc với AC) Suy BEC MAB (so le trong)

Mà ABC 90 ;AQM0  900 AMOOMB (tính chất hai tiếp tuyến cắt nhau)

  

AMO OMB BCE

   (cùn phụ với hai góc nhau)

  BE OB MB OB

tan BCE tan OMB (1)

BC MB BC BE

     

Lại có MBAOBC (cùng phụ với ABO) Nên MBC OBE (cùng = 900OBC ) (2) Từ (1) (2) suy MBCOBE (c.g.c)

Q P

N H

B C

A

M

d R 3 d R 3

2 ACO

1 1 3.R

S AC.AO Rd R.R

2 2

   

2 2

1

R 60 R R 30 R

S ; S

360 360 12

   

   

2 2

3.R R R (2 )

S

2 4

  

  

AM MN

AB = BC

BM MQ

AB = AH

MN MQ

1

BC AH

= +

2

MNPQ ABC 2S

MN MQ MN.MQ

1

BC AH BC.AH S

ỉ ư÷

=ỗỗố + ữữứ = SMNPQ 1SABC 1ah

2

£ =

MN MQ

BC = AH =2

1

MN BC

(111)

b) Từ MBCOBEBCM BEO

Gọi I N giao điểm OE với BC MC

 

BIE NIC (g.g) IBE INC

    mà 

IBE90 Nên INC 90 Vậy CMOE

c) Gọi H hình chiếu vng góc O d P giao điểm AB với OH Ta có

OQ OP OQP OHM (g.g)

OH OM

   

2

2 R

QO.OM OP.OH OA R OP OH

     

Mà O d cố định OH không đổi nên OP không đổi Lại có AB2AQ 2 OA2 OQ2 mà OQOP

4

2 2 2

2

R 2R

AB OA OP R OH R

OH OH

      

Dấu “=” xảy   Q P MH Vậy GTNN AB

2 2R

OH R M H OH

   

*) Vì MOAB nên AOBM

S AB.OM AQ.OM

 

Vẽ dây cung A B1 vng góc với OH P, P (O) cố định nên A B1 khơng đổi Vì OPOQABA B1 (liên hệ dây khoảng cách từ tâm đến dây)

Mà AOBM 1

1

OM OH S A B OH

  

(không đổi) Dấu “=” xảy MH

Vậy GTNN AOBM 1

1

S A B OH

Ngày đăng: 08/02/2021, 06:45

Xem thêm:

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

w