Cho M là một điểm bất kỳ thuộc miền trong của hình chữ nhật ABCD. Cho hình vuông ABCD. Tính độ dài đoạn thẳng AD. Xác định vị trí của hai đường kính AC và BD để diện tích tứ gi[r]
(1)CHỦ ĐỀ 1: HỆ THỨC LƯỢNG TRONG TAM GIÁC VNG, TỶ SỐ LƯỢNG GIÁC GĨC NHỌN Câu Cho M điểm thuộc miền hình chữ nhật ABCD Chứng minh
2 2
MA
MC
MB
MD
Câu Cho tứ giác ABCD có
D
C
90
0 Chứng minhAB
2
CD
2
AC
2
BD
2Câu Cho tam giác ABC vuông A, đường cao AH Lấy D thuộc cạnh AC , điểm E thuộc tia đối tia HA cho
1
3
AD
HE
AC
HA
Chứng minh 900
BED
Câu Cho hình vng ABCD Qua A vẽ cát tuyến cắt canh BC CD (hoặc đường thẳng chứa cạnh đó) điểm E F Chứng minh rằng:
2 2
1 1
AE AF AD
Câu Cho hình thoi ABCD với
A
120
0 Tia Ax tạo với tia AB góc BAx 150 cắt cạnh BC M, cắt đường thẳng CD N Chứng minh rằng:2 2
1
3
AM AN AB
Câu Cho tam giác cân ABC,
A
20 ,
0AB
AC AC
,
b BC
,
a
Chứng minh rằng:a
3
b
3
3
ab
2Câu Cho tam giác ABC có ba góc nhọn, BC a AC, b AB, c Chứng minh rằng:
sin
sin
sin
a
b
c
A
B
C
Câu Cho tam giác ABCcó BC a AC, b AB, c Chứng minh rằng: sin A a
b c
Câu Cho góc vng xOy điểm A cố định thuộc tia Oy, điểm
B Ox
cho OAOBĐiểm M chạy tia Bx Đường vng góc với OB B cắt AM I Chứng minh tổng 12 2AI AM không đổi
Câu 10 Cho hình thang vng ABCD có AD 90 ,o AB 9cm CD, 16cm BC, 25cm Điểm E thuộc cạnh BC cho BE AB
a) Chứng minh: AED 900
b) Tính AE DE,
CHỦ ĐỀ 2: SỰ XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG TRÒN, QUAN HỆ HAI ĐƯỜNG TRỊN, GĨC VỚI ĐƯỜNG TRỊN Câu 11 Cho đường tròn
O R;
,R
4
cm
vẽ dây cung AB 5cm, C điểm dây cung AB cho2
AC cm Vẽ CD vng góc với OA D Tính độ dài đoạn thẳng AD
Câu 12 Cho đường tròn
O R;
, AC BD hai đường kính Xác định vị trí hai đường kính AC BD để diện tích tứ giác ABCD lớnCâu 13 Cho đường tròn ( ; )O R từ điểm M bên ngồi đường trịn ta kẻ hai đường thẳng cắt đường tròn điểm A B, C D, biết AB CD Chứng minh MAMC
(2)Câu 15 Cho điểm C nằm hai điểm A B Gọi
O đường tròn qua AvàB Qua C vẽ đường thẳng vng góc với OA, cắt đường tròn
O D E Chứng minh độ dài AD AE, không đổiCâu 16 Cho đường tròn
O R;
, hai bán kính OA OB vng góc O C D điểm cung AB cho AC BD hai dây AC BD, cắt M Chứng minh OM ABCâu 17 Cho điểm A ngồi đường trịn
O R;
Vẽ cát tuyến ABC tiếp tuyến AM với đường tròn
O M tiếp điểm Chứng minhAB
AC
2
AM
Câu 18 Cho đoạn thẳng AB, đường thẳng d d' vng góc với AB A B M trung điểm AB Lấy C D, d d, ' cho CMD 900 Chứng minh CD tiếp tuyến dường trịn đường kính AB
Câu 19 Từ điểm P nằm ngồi đường trịn
O R;
vẽ hai tiếp tuyến PA PB tới đường tròn
O R;
với A B tiếp điểm Gọi H chân đường vng góc vẽ từ A đến đường kính BC đường trịn Chứng minh PC cắt AH trung điểm I AHCâu 20 Một đường tròn nội tiếp tam giác ABC tiếp xúc với AB AC, D E, Cho điểm M thuộc đoạn thẳng AD; CM cắt DE I Chứng minh
IM
DM
IC
CE
Câu 21 Cho đường tròn
O r; nội tiếp tam giác ABC tiếp xúc với BC D Vẽ đường kính DE; AE cắt BC M Chứng minh BD CMCâu 22 Cho tam giác ABC Một đường tròn tâm Onội tiếp tam giác ABC tiếp xúc với BC D Đường tròn tâm I đường trịn bàng tiếp góc A tam giác ABC tiếp xúc với BC F Vẽ đường kính DE đường trịn
O Chứng minh A E F, , thẳng hàngCâu 23 Đường tròn tâm I nội tiếp tam giác ABC tiếp xúc với BC AB AC, , D E F, , Đường thẳng qua E song song với BC cắt AD DF, M N, Chứng minh M trung điểm đoạn thẳng EN Câu 24 Cho tam giác nhọn ABC Gọi O trung điểm BC Dựng đường trịn tâm O đường kính BC Vẽ đường cao AD tam giác ABC tiếp tuyến AM AN, với đường tròn
O (M N, tiếp điểm) Gọi E giao điểm MN với AD Hãy chứng minh AE AD. AM2Câu 25 Cho tứ giác ABCD có đường trịn đường kính AD tiếp xúc với BC đường trịn đường kính BC tiếp xúc với AD Chứng minh AB/ /CD
Câu 26 Cho tam giác ABC Trên nửa mặt phẳng bờ BC không chứa điểm A vẽ nửa đường trịn đường kính BC , D điểm nủa đường tròn cho
s
đ
CD
60
0 Gọi M giao điểm AD với BC Chứng minh2 BM MC
Câu 27 Cho đường tròn
O R;
O R'; '
tiếp xúc A
RR'
Tiếp tuyến điểm M
O R'; '
cắt
O R;
B C Chứng minh BAM MACCâu 27 Cho tam giác ABC nội tiếp đường tròn
O R;
, AH đường cao
H BC
Chứng minh rằng:.
2
AB AC
R AH
(3)Câu 29 Cho hai đường tròn
O
O' cắt A B Qua A vẽ hai cát tuyến CAD EAF (C E nằm đường tròn
O , D F nằm đường tròn
O' ) cho CAB BAF Chứng minh CD EF Câu 30 Cho đường trịn
O đường kính AB C điểm cung AB (C khác A B) Vẽ
CH AB H AB Vẽ đường tròn
C CH;
cắt đường tròn
O D E DE cắt CH M Chứng minh MH MCCâu 31 Cho tam giác ABC nội tiếp đường tròn
O R;
Vẽ AD đường cao tam giác ABC Chứng minh
BAD OAC
Câu 32 Cho hình bình hành ABCD Đường trịn ngoại tiếp tam giác BCD cắt đường thẳng AC E Chứng minh đường tròn ngoại tiếp tam giác ABE tiếp xúc với BD
Câu 33 Cho đoạn thẳng AB M điểm di động đoạn thẳng AB (M khác A B) Vẽ đường thẳng xMy vng góc với AB M Trên tia Mx lấy C D cho MC MA,MD MB Đường trịn đường kính AC cắt đường trịn đường kính BD N (N khác A) Chứng minh đường thẳng MN luôn qua điểm cố định
Câu 34 Cho tam giác ABC nhọn nội tiếp đường trịn
O R;
có đỉnh A cố định, đỉnh B C, di động.Dựng hình bình hành ABDC Chứng minh trực tâm H tam giác BDC điểm cố địnhCâu 35 Cho tam giác nhọn ABC Vẽ đường trịn
O đường kính BC Vẽ AD đường cao tam giác ABC, tiếp tuyến AM AN, với đường tròn
O (M N, tiếp điểm) MN cắt AD E Chứng minh E trực tâm tam giác ABCCâu 36 Cho tam giác nhọn ABC, trực tâm H Từ A vẽ tiếp tuyến AM AN, với đường trịn
O đường kính BC (M N, tiếp điểm) Chứng minh M H N, , thẳng hàngCâu 37 Cho tam giác ABC cân đỉnh A, đường trung trực AB cắt BC D Chứng minh AB tiếp tuyến đường tròn ngoại tiếp tam giác ACD
Câu 38 Cho tam giác ABC
A 900
vàAB
AC
Vẽ đường trịn tâm A bán kính AB cắt BC D, cắt AC E Chứng minh DB CB. EB2Câu 39 Cho tam giác vng ABC nội tiếp đường trịn
O R AB;
AC A, 900
Đường tròn
I qua B C, tiếp xúc với AB B, cắt đường thẳng AC D Chứng minh OABDCâu 40 Cho đoạn thẳng AB 2a có trung điểm O Trên nửa mặt phẳng bờ AB dựng nửa đường trịn
O đường kính AB nửa đường trịn
O' đường kính AO Trên
O' lấy điểm M(khác A O), tia OM cắt
O C , gọi D giao điểm thứ hai CA với
O' a) Chứng minh tam giác ADM cânb) Tiếp tuyến C
O cắt tia OD E, xác định vị trí tương đối đường thẳng EA
O
O' Câu 41 Cho đường trịn tâm O có đường kínhAB
2
R
Gọi M điểm di động đường tròn
O Điểm M khác A B, ; dựng đường tròn tâm M tiếp xúc với AB H Từ A B kẻ hai tiếp tuyến AC BD với đường tròn tâm M vừa dựng (4)b) Chứng minh ba điểm C M D, , nằm tiếp tuyến đường tròn tâm O điểm M
c) Chứng minh
AC
BD
khơng đổi, từ tính tích AC BD theo CDd) Giả sử A B, nửa đường trịn đường kính AB khơng chứa M có điểm N cố định gọi I trung điểm MN , kẻ IP vng góc với MB Khi M chuyển động P chuyển động đường cố định
Câu 42 Cho nửa đường tròn
O đường kính AB, điểm C thuộc nửa đường trịn Gọi I điểmAC
, E giao điểm AI BC Gọi K giao điểm AC BIa) Chứng minh EK AB
b) Gọi F điểm đối xứng với K qua I Chứng minh AF tiếp tuyến
O c) Chứng minhAK AC
.
BK BI
.
AB
2
d) Nếu sin
BAC Gọi H giao điểm EK AB Chứng minh KH KH
2HE
2HE KE Câu 43 Cho đường trịn
O đường kính AB 2A, điểm C thuộc đường tròn
C A C, B
Trên nửa mặt phẳng bờ AB chứa điểm C, kẻ tia Ax tiếp xúc với đường tròn
O Gọi M điểm cung nhỏ AC TiaBC cắt Ax Q, tia AM cắt BC N a) Chứng minh tam giác BAN MCN cân b) Khi MB MQ, tính BC theo
R
Câu 44 Cho đường tròn
O R;
đường kính AC Trên đoạn thẳng OC lấy điểm B vẽ đường trịn
O' có đường kính BC Gọi M trung điểm AB, qua M kẻ dây cung vng góc với ABcắt đường trịn
O D E Nối CD cắt đường tròn
O' Ia) Tứ giác DAEB hình có đặc tính gì? Vì sao?
b) Chứng minh MDMI MI tiếp tuyến đường tròn
O'c) Gọi H hình chiếu vng góc I BC Chứng minh CH MB BH MC
Câu 45 Cho tam giác ABC đều, dựng nửa đường trịn tâm D đường kính BC tiếp xúc với AB AC, ,
K L Lấy điểm P thuộc cung nhỏ KL, dựng tiếp tuyến với nửa đường tròn P cắt cạnh AB AC, ,
M N
a) Chứng minh BMD CDN suy BC
BM CN
b) Chứng minh
2
MDN ABC
S
MN
S
BC
c) Gọi E F, nằm cạnh AB AC, cho chu vi AEF nửa chu vi ABC Chứng minh EDF 600
(5)
a)
MA
AD
MB
AB
b) AD BC AB CDc)
AB CD
.
AD BC
.
AC BD
.
d) CBD cânCâu 47 Trên nửa đường tròn tâm
O R;
, đường kính AB lấy hai điểm M E, theo thứ tự A M E B, , , Hai đường thẳng AM BE cắt C , AE BM cắt Da) Chứng minh tứ giác MCED nội tiếp CD vng góc với AB
b) Gọi H giao điểm CD AB Chứng minh BE BC BH BA
c) Chứng minh tiếp tuyến M E đường tròn
O cắt điểm I thuộc CD d) Cho BAM 45 ,0 BAE 300 Tính diện tích tam giác ABC theoR
Câu 48 Cho tam giác ABC đều, gọi O trung điểm cạnh BC Các điểm D E, di động cạnh ,
AB AC cho DOE 600 a) Chứng minh BD CE không đổi,
b) Chứng minh tia DO tia phân giác BDE
c) Dựng đường tròn tâm O tiếp xúc với AB Chứng minh đường trịn ln tiếp xúc với DE AC d) Gọi P Q, tiếp điểm
O với AB AC, I N giao điểm PQ với OD OE Chứng minh DE 2INCâu 49 Cho đường tròn
O R;
điểm A bên ngồi đường trịn Vẽ hai tiếp tuyến AB AC, với đường tròn
O ( ,B C tiếp điểm) Gọi M trung điểm AB
a) Chứng minh tứ giác ABOC nội tiếp xác định tâm I đường tròn b) Chứng minh AM AO AB AI
c) Gọi G trọng tâm tam giác ACM Chứng minh MG/ /BC d) Chứng minh IG vng góc với CM
Câu 50) Cho đường tròn
O R;
nội tiếp ABC, tiếp xúc với cạnh AB AC, D vàE a) Gọi O' tâm đường tròn nội tiếp ADE , tính OO' theoR
b) Các đường phân giác B C cắt đường thẳng DE M N Chứng minh tứ giác BCMN nội tiếp đường tròn
c) Chứng minh
MN
DM
EN
BC
AC
AB
PHẦN
HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP RÈN LUYỆN CƠ BẢN
(6)Vẽ ME AB E, AB EM cắt DC F Tứ giác AEFD có A E D 900 nên hình
chữ nhật, suy EAFD MFD, 900.
Tứ giác EBCF có E B C 900
nên hình chữ nhật, suy EB FC MFC, 900 Áp dụng định lý Pitago vào
tam giác vuông EAM FMC EBM FMD, , , , ta có:
2 2; 2 2; 2 2;
MA EM EA MC FM FC MB EM EB
MD
2
FM
2
FD
2.Do2 2 2
MA
MC
EM
EA
FM
FC
MB
2
MD
2
EM
2
EB
2
FM
2
FD
2 mà ,EAFD FC EB Suy
MA
2
MC
2
MB
2
MD
2 Câu Giải:Ta có
D C
90
0
180
0nên hai đường thẳng AD BC cắt Gọi E giao điểm AD BCVì ECD có
D
C
90
0 nên CED 900Các tam giác EAB ECD EAC EBD, , , vuông E nên theo định lý Pitago ta có:
EA
2
EB
2
AB
2 (1);2 2
EC
ED
CD
(2);EA
2
EC
2
AC
2 (3);EB
2
ED
2
BD
2 (4).Từ (1) (2) ta có:2 2 2
EA
EB
EC
ED
AB
CD
Từ (3) (4) ta có:EA
2
EB
2
EC
2
ED
2
AC
2
BD
2Do
AB
2
CD
2
AC
2
BD
2Câu Giải:
Từ giả thiết
1
3
AD
HE
AC
HA
ta nghĩ đến DF AH F, AH
Từ
AF
HE HA
,
FE
áp dụng định lý Pitago vào tam giác vuông HEB FDE HAB FAD ABD, , , , ta chứng minh được:BE
2
ED
2
BD
2Câu Giải: Vẽ đường thẳng qua A vng góc với AF cắt DC G.Xét ABE ADG có:
90 ;0
ABE ADG AB AD (vì ABCD hình vng); BAE DAG(hai góc phụ với DAE) Do ABE ADG
(g.c.g)
AE
AG
AGF có GAF 90 ;0 AD GF theo hệ thức cạnh đường
cao tam giác vng, nên ta có:
2 2
1 1
AG AF AD Do 2 2 2
AE AF AD Câu
E
D C
B A
F
E
D
H
C B
A
A
B
C G
D
E
F
F M
D
B A
M F
E
D
C B
(7)
Dựng AE AN AH, CD E H, CD,dựng AF BC hai tam giác AHE, AFM nên AE AM Trong tam giác vng AEN ta có:
2 2
1 1
AE AN AH , mà AE AM nên ta có:
2 2
1 1
AM AN AH Ta cần chứng minh:
3
2
AH
AB
3
2
AH
DC
Nhưng điều hiển nhiên tam giác ADC ABC, tam giácCâu Giải:
Vẽ tia Bx cho CBx 200, Bx
cắt cạnh AC D Vẽ AE Bx E, Bx
200
CBD BAC ; BCD chung Xét BDC ABC có
Do
BD
BC
DC
AB
AC
BC
BD
BC
a
;2
;
BD a a
DC BC AD AC DC b
AB b b
ABE vuông E có ABE ABCCBD 600 nên nửa tam giác đều, suy
2
2
2
AB
b
b
BE
DE
BE
BD
a
ABE vuông E, nên theo định lýPitago ta có: 2 2 2
3
4
AE
BE
AB
AE
AB
BE
b
ADE vuông E, nên theo định lý Pitago ta có:2
2 2
2 2 3 2
4 4
b a
AE DE AD b a b b b ab a
b
4
2
2
2
a
b
a
b
4
2 3
2
3
3
a
ab
a
a
b
ab
b
Câu Giải:
Vẽ AH BC H, BC ; HAB có H 900 nên
sin
B
AH
AB
; HACcó H 900 nên
sin
C
AH
AC
Dosin
sin
sin
sin
B
AC
b
b
c
C
AB
c
B
C
Chứng minh tương tự ta cósin
sin
a
b
A
B
.Vậysin
sin
sin
a
b
c
A
B
C
Câu Giải:
Vẽ đường phân giác AD tam giác ABC Theo tính chất đường phân
A
H C
B
A
x
20o
E D
C B
(8)giác tam giác ta có
BD
DC
AB
AC
BD BD DC BC AB AB AC AB AC
Vậy
BD a AB b c
Vẽ BI AD I
AD
, suyBI
BD
.IAB có AIB 900,sin
BAI
BI
AB
; hay sin A ab c
Câu
Dựng đường thẳng vng góc với AM A cắt BO K Dựng IH OA Ta dễ chứng minh
AOK
IHA
AK
AI
Áp dụng hệ thức lượng tam giác vng AKM ta có:
2 2
1 1
AK AM AO ( không đổi) Câu 10
a) Do
BE
AE
9
cm
CE
25 9
16
cm
GọiK giao điểm DE AB Ta có
BEK DEC EDC AKE nên tam giác BEK cân
BK
BE
AEK
vng E( Do BABK BE )b) Tính được: AD 24cm suy ra:
2 2 2
1 1 1 14, 4 ; 19,2
24 18 AE cm DE cm AE AD AK
CHỦ ĐỀ 2:
SỰ XÁC ĐỊNH CỦA ĐƯỜNG TRÒN, QUAN HỆ HAI ĐƯỜNG TRÒN, QUAN HỆ ĐƯỜNG TRÒN VÀ ĐƯỜNG THẲNG
Câu 11 Giải:
Vẽ đường kính AE có AE 8cm Điểm B thuộc đường trịn
đường kính AE
ABE
90
0Xét ADC ABE có DAC (chung),
ADC
ABE
90
0
,I
O H
M K
B A
E K
D C
B A
D O E
B
(9)ADC ABE
AD
AC
AD
AC AB
.
AB
AE
AE
Mà AC 2cm AB, 5cm AE, 8cm, nên
2.5
5
8
4
AD
cm
Câu 12
Giải:Vẽ AH BD H
BD
Tứ giác ABCD có,
OAOAR OB OD R nên hình bình hành Mà
2
AC
BD
R
tứ giác ABCD hình chữ nhật, suy.
ABCD
S
AB AD
ABD cóA
90
0, AH DB nên
AB AD AH DB Vì AH AO DB, 2R nên
S
ABCD
2
R
2 (không đổi) Dấu “=” xảy
H
O
AC
BD
Vậy hai đường kính AC BD vng góc với diện tích tứ giác ABCD lớnCâu 13 Giải:
Vẽ OH AB H
AB
, OK CD K
CD
Ta có AB CD (gt), nênOH OK (định lý liên hệ dây cung khoảng cách đến tâm) H K, trung điểm
,
AB CD (định lý đường kính
vng góc dây cung)
AH
CK
Xét OHM
OHM
90
0
có OM (cạnh chung) OH OK, OHM OKM (cạnh huyền, cạnh góc vng)
MH
MK
Ta cóMH
AH
MK CK
MA
MC
Câu 14 Giải:Vì COD 900 suy tam giác COD vuông cân O nên
2
CD R Gọi H trung điểm CD Vì HOM vng H,
H O
D C
B A
O
K H
D B
C A
M
H
O
D C
B
(10)10
1
2
,
2
2
2
OH
CD
R OM
R
Trong tam giác vng OMH ta có:2
2 2
4
7
14
2
2
2
R
R
MH
OM
OH
R
MH
R
suy2
7
1
2
R
MD
MH
AH
,
2
7
1
2
R
MC
Câu 15
Gọi H giao điểm OA DE Ta có OADE
AD
AE
Chỉ cần chứng minh AD AE có độ dài khơng đổi Các đoạn thẳng AB AC, có độ dài khơng đổi, DE OA từgợi cho ta vẽ đường phụ đường kính AF để suy ra: AD2 AH AF AC AB. , . AH AF.
Câu 16 Giải: OAB
cân đỉnh O, AC BD, điều giúp ta nghỉ đến chứng minh OM đường phân giác góc O OAB.Vẽ OI AC,
,
OK BD I AC K BD
thì ta có OI OK suy lời giải toán Câu 17 Giải:
Vẽ OH BC H, BC , suy BH HC (định lý đường kính vng góc dây cung)
Ta có
AB
AC
AH BH
AH HC
2AH MAO có 900
AMO , theo định lý Pitago có
AM
2
OM
2
OA
2; HAO có AHO 900 nên
AH
2
OH
2
OA
2 màOB
OM
R
,OH
OB
nênOH
OM
DoOH
2
OM
2, suyAH
AM
Từ ta có:2
AB
AC
AM
Câu 18 Giải:Vẽ MH CD H, CD Gọi N trung điểm CD MN đường trung bình hình thang tam giác MNC cân N nên NMC ACM MCN
Suy CM tia phân giác ACH nên MAMH , Từ ta có điều phải chứng minh
F
E O H D
C
B
A
K I M
D
C B
A O
O M
H
C
B A
M
d' d
D N
H C
(11)11 Câu 19 Gợi ý:
Dễ thấy PB/ /AH, gọi D giao điểm CA BP tam giác BAD vuông A Do
PA
PB
PA
PB
PD
(Do PDA DAP phụ với DBAPAB) Áp dụng định lý Thales ta có:IA
IH
AH
PD
PB
BD
màPB
PD
IA
IH
Câu 20 Giải:
Điều cần chứng minh làm ta nghĩ đến định lý Thales ta làm xuất “hai đường thẳng song song” + Vẽ CK / /AB K, DE
Ta có
IM
DM
IC
CK
(*)+ Vì CEK AED ADE EKC
Suy tam giác CEK cân
C
CE CK.Thay vào (*) ta có:IM
DM
IC
CE
Câu 21 Giải:
Vẽ tiếp tuyến E
đường tròn
O cắt AB AC, H K, Ta có, / /
ED HK ED BC HK BC
Gọi N tiếp điểm đường tròn
O tiếp xúc với AC ,OK OC hai tia phân giác hai góc kề bù EON NOD (tính chất trung tuyến)
KOC
90
0 + Xét OEK CDO cóOEC
CDO
90 ,
0
OKE
COD
(cùng phụ với EOK).DoEK
OE
OEK
CDO
OD
CD
hayEK
r
r
CD
Tương tự cóHE
r
r
BD
DoEK BD EK BD
HE CD EK HE BD CD hay
EK
BD
HK
BC
(1)+ Trong ABM có HE/ /BM, áp dụng hệ định lý Thales tam giác ta có
HE
AE
BM
AM
Tương tự cóEK
AE
CM
AM
DoHE EK EK EK HE BM CM CM CM BM
hay
EK
HK
EK
CM
CM
BC
HK
BC
(2)Từ (1) (2) cho ta BD CM Câu 22 Giải: Theo đề có A O I, ,
O H
I P
A D
C B
N E H
A
B D M C
O K
K M
A
H E
K I
O E D
M
C B
(12)12 thẳng hàng (vì O I, nằm
trên tia phân góc A)
+ Gọi M N, tiếp điểm
O ;
I với AB, ta có OM / /IN nênAO
OM
AI
IN
(hệcủa định lý Thales) Mà OM OE IN, IF nên có
AO
OE
AI
IF
Mặt khác ED BC IF, BC OD/ /IF AOE AIF + Xét OAE IAF có
;
AO
OE
AOE
AIF
AI
IF
,
OAE
IAF
OAE
IAF
Vậy A E F, , thẳng hàngCâu 23 Giải
+ Vì đường trịn ( )I tiếp xúc với cạnh D E F, , nên suy
, ,
AE AF BE BD CD CF + Dựng AK / /BD K
DF
ta có:MN
MD
AK
DA
,EM
AM
BD
AD
Ta cầnchứng minh:
MD
.
AK
AM
.
BD
MD
BD
DA
AD
AM
AK
Nhưng AK AF AE, BD BE nên ta cần chứngminh:
MD
BE
AM
AE
(điều hiển nhiên)Câu 24 Giải: ,
AM AN tiếp tuyến đường tròn
O ,gọi H giao điểm AO MNTa có tam giác AHE đồng dạng với Tam giác ADO nên AE AD AH AO
Cũng theo tính chất tiếp tuyến ta có: AH AO. AM2.Từ suy điều phải chứng minh
Câu 25 Giải:
Gọi O I, tâm đường trịn đường kính AD BC, Cần chứng minh AB/ /OI cho ta nghĩ đến điểm M N, tiếp điểm đường tròn
O tiếp xúcN I
K
D C
B
A
M E
F
O I
N
M
D
C B
A
D O C
B
H
E N
M
(13)13 với BC, đường tròn
I tiếp xúc với AD,
,
,
2
2
BC
AD
IN
OM
OM
BC IN
AD
giúp ta cóAOI BOI
S
S
từ có AB/ /OICHỦ ĐỀ 3- GÓC VỚI ĐƯỜNG TRÒN, TỨ GIÁC NỘI TIẾP
Câu 25 Giải:
Gọi O trung điểm BC
thì tam giác OCD nên OCD 600 / /
AB CD
Để chứng minh:BM 2MC Ta cần chứng minh AB 2CD
Xét tam giác vuông BDC ta có:
0
1
.sin 30
2
CD
BC
BC
suy BC AB 2CDCâu 26 Giải:
Ta gọi giao điểm AM cung BC D.Ta có
BAM
MAC
BD
DC
' / / OD BC O M OD
AMO
'
ADO
Để chứng minh: AMO' ADO tadựa vào tam giác cân O AM' OAD Câu 27 Giải:
Vẽ đường kính AD đường trịn
O , suy ACD 900 (góc nội tiếp chắn nửa đường trịn) Xét HBA CDA có:
90 ;
0
AHB
ACD
HBA
CDA
(góc nội tiếp chắnAC
), Do.
.
AH
AB
HBA
CDA
AB AC
AD AH
AC
AD
MàAD
2
R
DoAB AC
.
2
R AH
Câu 28 Giải:
Vẽ đường kính BD đường trịn
O R;
BCD
90
0 (góc nội tiếpchắn nửa đường trịn) BCD
có C 900 nên BC BDsinBDC Ta lại có BD 2 ;R BDC BAC (góc nội tiếp chắn
BC
) nênBC
2 sin
R
BAC
O' O
M D
C B
A
O
H
D C B
A
A
B C
D O
D O
M C
B
(14)14 Từ toán ta cần ghi nhớ kết quan trọng: Trong tam giác ABC ta có:
2
sin
sin
sin
a
b
c
R
A
B
C
Câu 29 Giải:
Ta có: AB tia phân giác CAF, Vẽ BH CD BK, EF
Thì suy BH BK
Ta có: CBD$EBF suy
1
CD
BH
CD
EF
EF
BK
Đó điều phải chứng minhCâu 30 Giải:
Dựng đường kính HN đường trịn
C cắt đường trịn
O K ta có CN CH HK
MC MK MH MN MD ME
MC MK HC MC HC MC
2
.
MC MK
HC
MC
MC MC( MK)HC2Hay MC MC( MK)HC2 MC HC.2 HC2 HC 2MC điều phải chứng minh Câu 31 Giải:
Dựng đường kínhAE đường
trịn
O R;
.Ta có AEC ABD (cùng chắn cung AC ) suy DBACEA, từ suy
BAD OAC Câu 32
Ta có: BEC BDC (cùng chắn cung ) BC ABD BDC(so le trong) suy BEC ABD
Vì tia BD tia tiếp tuyến đường tròn ngoại tiếp tam giác ABE Câu 33 Giải:
+ Vẽ đường trịn đường kính AB MBD
vng M có MB MD (gt) nên tam giác vuông cân
O' O
K H
F E
D
C
B A
D
N
E C
K
O H
M
B A
A
B C
D
E O
x E
D C
B A
x
C D
N
M
(15)15
45
0ACM
Từ ta có 450
ANM ACM (hai góc nội tiếp chắn
AM
)
90
0ANB
ANM
MNB
; N thuộc đường trịn đường kính AB + Gọi E giao điểm MNAB
(E khác N) Ta cóANM
MNB
45
0
AE
EB
E
cố địnhVậy MN qua điểm cố định E Câu 34 Giải:
Dựng đường kính AH
O Ta chứng minh H trực tâmBDC
Thật ta có: ACH 900
CH
AC
CH
BD
Tương tự ta có:BH
AB
BH
CD
Như Hlà trực tâm BDC Suy trực tâm H điểm cố định Câu 35 Giải:
AB cắt
O B F Vì AEH$ADO suy AE AD AH AO AM2Để chứng minh E trực tâm tam giác ABC , ta cần chứng
minh
AFE
90
0, nghĩa cần có AF AB AE ADNhưng ta có: AF AB. AM2(Tính chất tiếp tuyến, cát tuyến) dùng tam giác đồng dạng
Câu 36 Giải:
Gọi D E, giao điểm đường tròn
O với cạnh AC AB, H giao điểm BD CE,Chứng minh AMH AMN, từ có M H N, , thẳng hàng Câu 37 Giải:
Hai tam giác cân ABC DAB, có chung góc đáy ABC,
do BAC ADC Suy BA tiếp tuyến đường tròn ngoại tiếp
H O
D C B
A
F A
M
N E
H
B D O C
D
O C
B
H E
N M
A
K
M
O
D C
B
(16)16 tam giác
ACD
Câu 38 Giải:
Vẽ tiếp tuyến Ax đường tròn
O xAB ACB góc tạo tia tiếp tuyến dây cung góc nội tiếp chắn cung AB
O nên xAB ACB ABD ACB góc tạo tia tiếp tuyến dây cung góc nội tiếp chắn cung BD
I nên
ABD ACB
Do xAB ABD Ax / /BD Mà OAAx OA, BD suy OABD Câu 39 Giải:
Giả sử CA cắt
O F EFđường kính
A AB;
, ta cóBF
BE
(vì BAEF) Ta có: BED BFD,
s
BCF BCE đBF DE
1s 1s
2 BE DE BD BFD
đ đ
Từ suy BED ECB Xét tam giác BCE,BED có B chung, BED ECB
BCE
BED
BC
BE
DB CB
.
EB
2BE
BD
$
Câu 40) Giải:
a) Ta có
OA
OC
a
OAC
cân O Mà ADO 900 (góc nội tiếp chắn nửa đường tròn
O' )OD
AC
OD
đường phân giác AOC, nghĩa AOD DOM
AD
DM
(hai góc tâm nên cung chắn nhau)AD
DM
ADM
cân D b) AOE COE có OE (chung);
AOE COE (cmt); OAOC a, AOE COE (c.g.c)
EAO
ECO
90
0 hay EAAB A , OAa bán kính
O EA tiếp tuyến
O
O'Câu 41 Giải:
I O
D
C B
A
x
O
C D
B
E A
F
O' O
N
M
K H E
D C
B A
C
(17)17 a) Do BD BH, hai tiếp tuyến cắt đường tròn
M
BM
tia phân giác ABD
1
2
HBD
B
B
Lý luận tương tự AM tia phân giác BAC
1
2
BAC
A
A
b) AMB 900 (góc nội tiếp chắn nửa đường tròn)
A
1
B
1
90
0
0
90
180
2
HBD
BAC
HBD
BAC
Vậy AC / /BD, mà MD BD MC, AC (gt) nên , ,M C D thẳng hàng Ta có OM đường trung bình hình thang vng ABDC nên OM / /AC mà CD AC (gt)
OM
CD
M, CM bán kính
M
CD
tiếp tuyến đường tròn
O Mc) Áp dụng tính chất hai tiếp tuyến cắt đường trịn, có:
2
AC
AH
AC
BD
AH
BH
AB
R const
BD
BH
Áp dụng hệ thức lượng tam giác vuông:2
4 CD
AC BD AH BH MH (do CHD vng có HM trung tuyến ứng với cạnh huyền)
d) Ta có IP / /AM (vì vng góc với MB).Kéo dài IP cắt AN K ; AMN có IK đường trung bình
K
trung điểm AN Mà A N, cố định nên K cố định Điểm P ln nhìn hai điểm K B, cố định góc vng nên P chuyển động đường trịn đường kính KBCâu 42 Giải:
a) Ta có AIB 900 (góc nội tiếp chắn nủa đường tròn)
BI
AE
Tương tự AC BE
AEB
có hai đường cao AC BI, cắtK
K
trực tâm AEB
EK
AB
(tính chất ba đường cao)b) Do I điểm
AC
IA
IC
IBA
IBC
(hai góc nội tiếp chắn hai cung nhau) Mà
IAC IBC (hai góc nội tiếp chắn IC)
IAC
IBA
FAK có AI đường cao
AI BI
đồng thời đường trung tuyến (F K đối xứng qua I )FAK
cânA
FAI
IAK
.Ta cóFAB
FAI
IAB
IAK
IAB
IBA IAB
90
0AF
AB
A
AF
tiếp tuyến
O c)
sin
KAH
KH
AK
mà sin 23
KH
BAC AK HK
AK
ABE có BI vừa đường cao vừa đường phân giác
ABE
cân B nên BI đường trung trực KAKE K
BI
A B
C E
H K F
(18)18
3
1
2
EH
EK
KH
KH
Ta có
2
3
2
2
KH KH HE KH KH KH KH
Và
2
.
2
3
1
.
3
3
6
2
2
HE KE
HK
HK
HK
Suy KH KH
2HE
2HE KE Câu 43 Giải:a) Do M điểm
AC
MA
MC
NBM
ABM
(hai góc nội tiếp chắn hai cung nhau)
BM
đường phângiác ABN ABM.Mặt khác BMA 900 (góc nội tiếp chắn nửa đường tròn)
BAN
có BM vừa đường cao vừa đường phân giác
BAN
cân B
BAN
BNA
Ta lại có BAN MCN (vì bù BCM) Do BNA MCN
CMN
cân M b) Do MB MQ (gt) BMQ cân M MBQ MQB MCB MNQ (vì bù với hai góc nhau) BCM QNM (g.g)BC
CM
1
QN
MN
(do CMN cân M nên CM MN ) QN BC BCA 900 (góc nội tiếp chắn nửa đường trịn) Xét BAQ vng A, AC BQ có:
2 .
AB BC BQ BC BN NQ BC ABBC (1) Đặt BC x x, 0, biết
AB
2
R
, từ (1) cho
2 2
4R x R2 x x 2Rx4R 0 ' R2 4R2 5R2 ' R 5
,
x
1
R
R
5
2
5
0
x
R R
(loại) Vậy BC
51
R Câu 44 Giải:a) Đường kính AC vng góc với dây DE M
MD
ME
Tứ giác ADBE có MD ME,MAMB (gt), AB DE
ADBE
hình thoi (hình bình hành có hai đường chéo vng góc nhau)b) Ta có BIC 900 (góc nội tiếp chắn nủa đường tròn
O' ) 900
ADC (góc nội tiếp chắn nửa đường trịn
O )
BI
CD
AD DC nên AD / /BI , mà/ / , ,
BE AD E B I thẳng hàng (tiên đề Ơclit) DIE có IM đường trung tuyến ứng với cạnh huyền
MI
MD
Do MI MD (cmt)
MDI
cânM
MID
MDI
+O I
'
O C
'
R
O IC
'
cân O'
O IC
'
O CI
'
SuyMID
O IC
'
MDI
O CI
'
90
0 (MAMB
A B C
D
M O H O'
(19)19 MCD
vuông M ) Vậy MI O I' I ,
O I
'
R
'
bán kính đường tròn
O'
MI
tiếp tuyến đường tròn
O'c) BCI BIM (góc nội tiếp, góc tạo tia tiếp tuyến dây cung chắn BI) BCI BIH (cùng phụ HIC)
BIM
BIH
IB
phân giác MIH MIH Ta lại cóBI
CI
IC
phân giác đỉnh I MIH Áp dụng tính chất phân giác MIH có:BH
IH
CH
CH MB
.
BH MC
.
MB
MI
CM
Câu 45 Giải:
Xét tứ giác AKDL có
KDL
KAL
180
0(vì K L 900)
KDL
180
0
60
0
120
0 Theo tính chất hai tiếp tuyến cắtta có DM DN, tia phân giác KDP PDL
0
120
60
2
2
2
KDP
PDL
KDL
MDN
Ta có:
60
0
MDC
MDN
NDC
NDC
;MDC
B
BMD
60
0
NDC
(góc ngồi BMD)
NDC
BMD
, mà MBD DCN 600 (ABC đều)
BMD
CDN
(g.g)2
4 BM BD BM CN BD CD BC CD CN
b) Ta có
1 .
2 . .
1 .
2
MDN ABC
MN PD
S MN PD MN KD MN
S AD BC BC AD BC AD BC Vì
D
MD
tia phân giác
BMN
DK
DP
, AKD có
90 ,
0
30
01
2
2
AD
KD
K
KAD
KD
AD
c) Dựng đường trịn bàng tiếp góc A có tâm O AEF Do AD đường trung tuyến ABC nênAD tia phân giác BAC Suy
O
AC
Gọi P K L', ', ' tiếp điểm
O với EF AB AC, , Ta có AK'AL P E'; ' EK P F'; ' FL' (tính chất hai tiếp tuyến cắt nhau)'
'
AEF
P
AE
EF
FA
AE
EP
P F
FA
AE
EK
'
FL
'
FA
AK
'
AL
'
2
AK
'
Mà
1
2
AEF ABC
P
P
(gt)2
'
1
3
2
ABC2
AK
P
AB
(ABC đều)'
3
'
4
4
AB
AK
AB
BK
(vì'
'
AK
K B
AB
)2
'
4 AB BK AB
Mặt khác
2 2
2
2
4
BD
BC
BD
(D trung điểm BC);AB BC (ABC đều)
BK AB
'.
BD
2
BKD
'
BDA
(c.g.c)
BK D
'
BDA
90
0 Ta lại cóOK B
'
90
0
O
D
(vì O D, AD) MàK AL
'
'
K DL
'
'
180
0 (vì AK DL' ' tứ giác nội tiếp) mà' ' 600
K AL
K DL
'
'
120
0
EDF
60
0 (tia phân giác hai góc kề)Câu 46 Giải:
a) Xét MAD MBA có AMB chung;
(20)20
MAD
MBA
$
(g.g)MA
AD
MD
MB
AB
MA
b) Ta có MAMC (tính chất hai tiếp
tuyến cắt đường tròn)
MD
MD
MA
MC
Lập luận tương tự, ta cóMD
CD
MC
BC
Suy.
.
AD
CD
AD BC
AB CD
AB
BC
c) Dựng điểm
E
AC
cho EDC ADB DAB DEC có ADB EDC (cách dựng), ABD ECD (hai góc nội tiếp chắn
AD
)DAB
DEC
$
(g.g)AB
BD
AB DC
.
EC BD
.
EC
DC
(1) DoEDC
ADB
BDC
ADE
, nên DAE$DBC (g.g)
AD BC
.
BD AE
.
(2) Từ (1) (2) ta có AB CD AD BC BD AE
EC
BD ACc) Ta có
.
.
2
.
.
.
.
.
AD BC
AB CD
AB CD
AC BD
AD BC
AB CD
AC BD
Mà AC 2AB (gt)
2
AB CD
.
2
AB BD
.
CD
BD
Suy tam giác BCD cân D Câu 47 Giải:a) Áp dụng tính chất góc nội tiếp chắn nửa đường trịn ta có:
900
AEB AMB ,
900
BMC AEC
180
0AEC
BMC
Tứ giác MCED nội tiếp đường tròn ABC có hai đường cao BM AE, cắtD
D
trực tâm
ABC
CD
AB
b)
cos
ABC
BE
BH
BE BC
.
BH AB
.
AB
BC
c) + Gọi I giao điểmtiếp tuyến M đường tròn
O với CD Trong đường trịn
O có IMD MAB (góc nội tiếp, góc tạo tia tiếp tuyến dây chắnMB
), MAB MDI (cùng phụ với ACH)
IMD
MDI
IMD
cânI
IM
ID
Ta lại có IMC ICM (cùng phụ với hai góc nhau)
MIC
cân I
IM
IC
VậyIM
ID
IC
I
trung điểm CD+ CED có EI trung tuyến ứng với cạnh huyền nên IE IC IDIM, CED IED có IM IE (cmt), OI chung,
OM
OE
R
IMO
IEO
(c.c.c)IEO IMO 900 IE OE OE, R nên IE tiếp tuyến đường tròn
O E Nghĩa tiếp tuyến M E, đường tròn
O cắt điểm I thuộc CDd) AHC có H 900, CAH 450
AHC
vng cân H
CH
AH
x
30
0
60
0EAB
EBA
;cot
EBA
HB
cot60
03
HC
3
.
3
.
3
3
HB
HC
x
Ta cóI
A B
C E
H O
(21)21
3
2 3
3 3 3
R
AB AH HB R x x R
Vậy
.
1
.2
3
3
2
2
ABC
AB CH
S
R R
R
(đvdt)Câu 48 Giải:
a) Ta có
0 0180
120
180
120
BDO
BOD
B
BDO
COE
BOD
COE
DOE
,mà DOE B 600
BDO
COE
(g.g)BD
OB
OC
CE
BC BD CE OB OC (không đổi) b) BDO COE
OD
BD
BD
OE
OC
OB
mặt khác DBO DOE 600
BDO
ODE
(c.g.c)
BDO
ODE
, mà tia DO nằm hai tia DB DE, DO tia phân giác BDEc) ABC nên đường trung tuyến AO đường phân giác BAC, mà DO phân giác ngồi đỉnh
D
O
tâm đường trịn bàng tiếp góc A
ADE
ĐƯờng trịn
O ln tiếp xúc DE AC, d) AP AQ (tính chất hai tiếp tuyến cắt nhau), AB AC
/ /
60
AP
AQ
PQ
BC
IQA
ACB
AB
AC
, mà DOE 600 IQE IOE 60 ; ,0 O Q hai đỉnh liên tiếp tứ giác IOQE
Tứ giác IOQE nội tiếp (cùng thuộc cung chứa góc) Suy EIO EQO 900Lý luận tương tự DNE 900 Vậy tứ giác DINE (DIE DNE nhìn DE góc vng)
ONI
ODE
Vậy ONI ODE (g.g)cos 60
01
2
2
IN
ON
DE
NI
DE
OD
Câu 49 Giải:
a) Do AB AC, hai tiếp tuyến cắt đường tròn
Onên ABO ACO 900 B C,
thuộc đường trịn đường kính OA có tâm I trung điểm OA b) Ta
có
.
.2
.
2
AB
AM AO
AI
AB AI
c) Gọi E trung điểmMA, G trọng tâm CMA nên
G CE
1
3
GE
CE
Mặt khác1
3
ME
BE
(vì2
2
MA
MB
ME
nên3
BE
ME
)GE
ME
CE
BE
, theo định lý Ta-lét đảo MG / /BC (22)22 d) Gọi G' giao điểm OA
CM
G
'
trọng tâm ABC Nên'
1
3
'
G M
GE
CM
CE
, theo định lý Ta-létđảo GG'/ /ME (1)
MI đường trung bình OAB MI / /OB, mà AB OB (cmt)
MI
AB
, nghĩa MI ME (2) Từ (1) (2) cho MI GG', ta lại có GI'MK (vì OAMK) nên I trực tâm MGG''
GI
G M
tức GI CM Câu 50 Giải:a) Gọi O' giao điểm AO với cung nhỏ DE đường tròn
O O' thuộc đường phân giácA
ADE Ta có
DOAEOA (tính chất hai tiếp tuyến cắt nhau)
'
'
DO
O E
Mà
'
1
s
đ
';
'
1
s
đ
'
2
2
ADO
DO EDO
O E
'
'
ADO
EDO
DO
'
phân giác D
O
'
tâm đường tròn nội tiếp ADE DoOO
'
R
b) Do AB AC (tính chất hai tiếp tuyến cắt nhau)
ADE
cân A nên
0
180
90
2
2
BAC
BAC
ADE
Mà
2
ABC
ADE
ABM
NMB
NMB
(do BO phân giác ABC nên
2
ABC
ABM
)
0
90
2
2
2
B
BAC
ABC
ACB
NMB
ADE
Mặt khác
2
ACB
NCB
(do CO tia phân giác ACB) Suy NMB NCB, mà M C, hai đỉnh liên tiếp tứ giác BCMN
Tứ giác BCMN nội tiếp (vì thuộc cung chứa góc)c) NMO BCO có NOM BOC (đối đỉnh); NMO BCO (cmt)
NMO
$
BCO
(g.g)OM
ON
MN
OC
OB
BC
Tương tự DMO$ACO (g.g)DM
OM
AC
OC
; NEO$BAO (g.g)O'
O N
M E D
C B