Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.63 MB, 39 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>
<b>BÀI 7. TỨ GIÁC NỘI TIẾP </b>
<b>I.Tóm tắt lý thuyết </b>
<b>1. Định nghĩa </b>
Tứ giác nội tiếp đường trịn là tứ giác có bốn đỉnh nằm trên đường trịn đó.
Trong Hình 1, tứ giác ABCD nội tiếp (O) và (O) ngoại tiếp tứ giác ABCD.
<b>2. Định lí </b>
Trong một tứ giác nội tiếp, tổng số đo hai góc đối diện bằng 180°.
Nếu một tứ giác có tổng số đo hai góc đổi diện bằng 180° thì tứ giác đó nội tiếp được đường
tròn.
<b>3. Một số dấu hiệu nhận biết tứ giác nội tiếp </b>
Tứ giác có tổng hai góc đổi bằng 180°.
Tứ giác có góc ngồi tại một đỉnh bằng góc trong của đỉnh đối diện.
Tứ giác có 4 đỉnh cách đều một điểm cố định (mà ta có thể xác định được). Điểm đó là tâm
của đường tròn ngoại tiếp tứ giác.
Tứ giác có hai đinh kề nhau cùng nhìn cạnh chứa hai đỉnh cịn lại dưới một góc α.
<b>Chú ý: </b>
1.Trong các hình đã học thì hình chữ nhật, hình vng, hình thang cân nội tiếp được đường
trịn.
2.Góc nội tiếp chắn nửa đường trịn đường kính thì có số đo bằng 900
3.Đường kính đi qua trung điểm của dây thì vng góc với dây
+ Điểm đó cách đều hai tiếp điểm
+ Đường thẳng nối từ điểm đó đến tâm là phân giác của góc tạo bởi hai tiếp tuyến
+ Đường thẳng nối từ tâm đến điểm đó là phân giác của góc tạo bởi hai bán kính qua
tiếp điểm.
<b>II. Các dạng bài tập </b>
<b>Dạng 1. Chứng minh tứ giác nội tiếp </b>
<b>Phương pháp giải: Để chứng minh tứ giác nội tiếp, ta có thể sử dụng một trong các cách </b>
sau:
<b>Phương pháp 2: Tứ giác có góc ngồi tại một đỉnh bằng góc trong tại đỉnh đối của đỉnh đó </b>
thì nội tiếp được trong một đường tròn
Minh họa:
<b>Phương pháp 3: Chứng minh từ hai đỉnh cùng kề một cạnh cùng nhìn một cạnh dưới hai </b>
góc bằng nhau
Minh họa:
<b>Phương pháp 4: Chứng minh cho bốn đỉnh của tứ giác cách đều một điểm nào đó </b>
Minh họa:
<b>Cách 1: Phương pháp 2:Chứng minh 4 đỉnh cách đều 1 điểm </b>
OB’ là đường trung tuyến ứng với cạnh huyền
OB’ = OB = OC = r (1)
Xét BC’C có : 0
BC'C90 (GT)
Tương tự trên OC’ = OB = OC = r (2)
Từ (1) và (2) B, C’, B’, C (O; r) Tứ giác BC’B’C nội tiếp đường tròn.
<b>Cách 2: Phương pháp 3:Tứ giác có hai đỉnh kề nhau cùng nhìn cạnh chứa hai đỉnh cịn lạ dưới một </b>
<b>góc bằng nhau là tứ giác nội tiếp. </b>
Ta có: <i>BB</i>’<i>AC</i> (giả thiết) BB'C900.
’
<i>CC</i> <i>AB</i>(giả thiết)BC'C900.
B’, C’ cùng nhìn cạnh BC dưới một góc vng
B’, C’ nằm trên đường trịn đường kính BC
Hay tứ giác <i>BC B C</i>' ' nội tiếp đường trịn đường kính BC.
<b>Cách 3: Phương pháp 1 và phương pháp 4: Tứ giác có tổng 2 góc đối bằng </b> 0
180 và Tứ giác có góc
ngồi tại một đỉnh bằng góc trong của đỉnh đối diện.
Ta có: <i>BB</i>’<i>AC</i> (giả thiết) BB'A900.
’
<i>CC</i> <i>AB</i>(giả thiết)CC'A900.
Xét <i>AB B</i> và <i>AC C</i> có 0
90
<i>AB B</i> <i>AC C</i> và <i>BAC</i>chung.
Vậy <i>AB B</i> <i>AC C</i> (g-g) '
'
<i>AB</i> <i>AB</i>
<i>AC</i> <i>AC</i>
<i>AB</i>' <i>AC</i>'
<i>AB</i> <i>AC</i>
Xét <i>AB C</i> và <i>ABC</i>ta có <i>AB</i>' <i>AC</i>'
<i>AB</i> <i>AC</i> và <i>BAC</i>chung. Vậy <i>AB C</i> <i>ABC</i> (c-g-c)
'C' ABC
<i>AB</i>
. Tứ giác <i>BC B C</i>' ' có góc ngồi tại đỉnh <i>B</i>' bằng góc trong tại đỉnh <i>B</i> .
Vậy tứ giác <i>BC B C</i>' ' nội tiếp. (Phương pháp 2)
<b>Để sử dụng theo phương pháp 1 có thể chỉ ra tứ giác </b><i>BC B C</i>' ' có 0
' ' ' 180
<i>C BC</i><i>C B C</i>
<b>Bài 2: Cho tam giác ABC nhọn, đường cao BM và CN cắt nhau tại H. Chứng minh các tứ giác </b>
AMHN và BNMC là những tứ giác nội tiêp.
Hướng Dẫn:
Xét tứ giác AMHN có:
0 0 0
90 90 180
<i>AMH</i><i>ANH</i>
ĐPCM.
Xét tứ giác BNMC có:
0
90
<i>BNC</i><i>BMC</i> ĐPCM.
<b>Bài 3: Cho điểm A nằm ngồi đường trịn (O), qua A kẻ hai tiếp tuyến AB và AC với đường tròn ( </b>
B, C là tiếp điểm). Chứng minh tứ giác ABOC là tứ giác nội tiếp.
Hướng Dẫn:
Học sinh tự chứng minh
<b>Bài 4: Cho tứ giác ABCD nội tiếp (O), M là điểm chính giữa của cung AB. Nối M với D, M với C </b>
cắt AB lần lượt ở E và P. Chứng minh PEDC là tứ giác nội tiếp.
Hướng Dẫn:
Ta có: 1
2
<i>AED</i> (sđ<i>AD</i> + sđ<i>MB</i>)
1
2
sđ 0
. 180
<i>DM</i> <i>MCD</i> <i>DEP</i><i>PCD</i>
PEDC nội tiếp.
<b>Bài 5: Cho tam giác ABC nhọn nội tiếp đường tròn (O). M là điểm thuộc đường tròn. Vẽ MH </b>
vng góc với BC tại H, vẽ MI vng góc với AC. Chứng minh MIHC là tứ giác nội tiếp.
Ta có: 0
90
<i>MIC</i><i>CHM</i>
MIHC nội tiếp (hai đỉnh kề nhau cùng nhìn cạnh chứa hai đỉnh cịn lại dưới một góc
vng)
<b>Dạng 2. Sử dụng tứ giác nội tiếp để chứng minh các góc bằng nhau, các đoạn thẳng bằng </b>
<b>nhau, các đường thẳng song song hoặc đồng quy, các tam giác đồng dạng... </b>
<b>Phương pháp: Sử dụng tính chât của tứ giác nội tiếp. </b>
<b>Bài 1: Cho đường tròn (O) đường kính AB. Gọi H là điểm nằm giữa O và B. Kẻ dây CD vng </b>
góc với AB tại H. Trên cung nhỏ AC lấy điểm E, kẻ CK AE tại K. Đường thẳng DE cắt CK tại
F. Chứng minh:
a) Tứ giác AHCK là tứ giác nội tiếp;
b) AH.AB = AD2;
c) Tam giác ACE là tam giác cân.
Hướng Dẫn:
a) Học sinh tự chứng minh
b) ADB vng tại D, có đường cao DH AD2<sub> = AH.AB </sub>
c) 1
2
<i>EAC</i><i>EDC</i> sđ EC, <i>EAC</i><i>KHC</i>
(Tứ giác AKCH nội tiếp)
<i>EDC</i><i>KHC</i> DF//HK (H là trung điểm DC nên K là trung điểm FC)
<b>Bài 2: Cho nửa (O) đường kính AB. Lấy M </b> OA (M không trùng o và A). Qua M vẽ đường thẳng
d vng góc với AB. Trên d lấy N sao cho ON > R. Nôi NB cắt (O) tại c. Kẻ tiếp tuyến NE với (O)
(£ là tiếp điểm, E và A cùng thuộc nửa mặt phẳng bờ d). Chứng minh:
a) Bốn điểm O, E, M, N cùng thuộc một đường tròn;
b) NE2 = NC.NB;
c) <i>NEH</i> <i>NME</i> (H là giao điểm của AC và d);
d) NF là tiếp tuyến (O) với F là giao điểm của HE và (O).
Hướng Dẫn:
a) Học sinh tự chứng minh
b) 1
2
<i>NEC</i><i>CBE</i> sđ <i>CE</i>
NEC NBE (g.g) ĐPCM.
c) NCH NMB (g.g)
NC.NB = NH.NM = NE2
NEH NME (c.g.c)
<i>NEH</i> <i>EMN</i>
d) <i>EMN</i> <i>EON</i> (Tứ giác NEMO nội tiếp)
<i>NEH</i> <i>NOE</i> EH NO
OEF cân tại O có ON là phân giác <i>EON</i> <i>NOF</i>
NEO = NFO vậy 0
90
<i>NFO</i><i>NEO</i> ĐPCM.
<b>Bài 3: Cho đường trịn (O) đường kính AB, gọi I là trung điểm của OA, dây CD vng góc với AB </b>
tại I. Lấy K tùy ý trên cung BC nhỏ, AK cắt CD tại H.
a) Chứng minh tứ giác BIHK là tứ giác nội tiếp.
b) Chứng minh AH.AK có giá trị khơng phụ thuộc vị ữí điểm K.
a) 0
180
<i>HIB</i><i>HKB</i>
Tứ giác BIHK nội tiếp
b) Chứng minh được: AHI ABK (g.g)
AH.AK = AI.AB = R2<sub> (khơng đổi) </sub>
c) Chứng minh được MCND là hình chữ nhật từ đó ĐPCM.
<b>Bài 4: Cho đường trịn (O; R) và điểm A cố định ngồi đường trịn. Qua A kẻ hai tiếp tuyến AM, </b>
AN tói đường tròn (M, N là hai tiếp điểm). Một đường thẳng d đi qua A cắt đường tròn (O; R) tại
B và C (AB < AC). Gọi 7 là trung điểm BC.
a) Chứng minh năm điểm A, M, N, O, I thuộc một đường tròn.
b) Chứng minh AM2<sub> = AB.AC. </sub>
c) Đường thẳng qua B, song song với AM cắt MN tại E. Chúng minh IE song song MC.
d) Chứng minh khi d thay đổi quanh quanh điểm A thì trọng tâm G của tam giác MBC ln
nằm trên một đường trịn cơ' định.
Hướng Dẫn:
a) Chú ý: 0
90
<i>AMO</i><i>AIO</i> <i>ANO</i>
b) 1
2
<i>AMB</i><i>MCB</i> sđ <i>MB</i>
AMB ACM (g.g)
ĐPCM.
c) AMIN nội tiếp
<i>AMN</i> <i>AIN</i>
BE//AM <i>AMN</i> <i>BEN</i>
<i>BEN</i><i>AIN</i> Tứ giác BEIN nội tiếp <i>BIE</i><i>BNM</i>
Chứng minh được: <i>BIE</i><i>BCM</i> IE//CM.
d) G là trọng tâm MBC G MI.
Gọi K là trung điểm AO MK = IK = 1
2 AO.
Từ G kẻ GG'//IK (G' MK)
' ' 2 1
3 3
<i>GG</i> <i>MG</i> <i>MG</i>
<i>IK</i> <i>AO</i>
<i>IK</i> <i>MI</i> <i>MK</i>
không đổi (1)
2
' '
3
<i>MG</i> <i>MK</i><i>G</i> cố định (2). Từ (1) và (2) có G thuộc ( ';1
3
<b>Phương pháp: Chỉ ra khoảng cách từ một điểm tới tất cả các điểm đều bằng nhau. </b>
Lợi dụng các tam giác vuông có cạnh huyền chung
Chứng minh các đỉnh của một đa giác cùng nằm trên một đường tròn.
Sử dụng cung chứa góc.
Chứng minh các tứ giác nội tiếp.
<b>Bài 1:Cho hình thoi ABCD có góc A bằng </b> 0
60 , AB = a. Gọi E, F, G, H lần lượt là trung điểm của
các cạnh AB, BC, CD, DA. Chứng minh rằng 6 điểm E, F, G, H, B, D cùng nằm trên một đường
tròn. Xác định tâm và tính bán kính của đường trịn đó theo a.
Hướng Dẫn:
Gọi O là giao điểm của AC và BD ta có OB = OD
Ta có <i>BAD</i>600 nên <i>BAO</i>300 (tính chất đường chéo hình thoi)
Tam giác ABO vng tại O có 0
.sin 30
2
<i>a</i>
<i>OB</i><i>ABsinBAO</i><i>OB</i><i>a</i>
Xét tam giác vng ABO có 0
90
<i>ABO</i><i>BAO</i> ( hai góc phụ nhau) mà 0
30
<i>BAO</i> suy ra
0
60
<i>ABO</i> hay 0
60
<i>EBO</i>
1
2
<i>OE</i> <i>AB</i><i>EB</i><i>EA</i>( tính chất đường trung tuyến trong tam giác vuông và E là trung điểm
của AB.
Tam giác EOB là tam giác cân tại E có 0
60
<i>EBO</i> nên tam giác EBO là tam giác đều
<i>OE</i> <i>OB</i>
Chứng minh tương tự với các tam giác vng BOC, COD và DOA ta có :
<i>OE</i><i>OB</i><i>OF</i><i>OC</i><i>OG</i><i>OD</i><i>OH</i>
Vậy 6 điểm E, F, G, H, B, D cùng nằm trên một đường trịn tâm O. Bán kính
2
<i>a</i>
<i>OB</i>
<b>Bài 2:Cho tam giác ABC vuông tại A. Trên AC lấy điểm D. Hình chiếu của D lên BC là E, điểm </b>
Do 0
90
<i>DE</i><i>BC</i><i>DBE</i>
Vì E và F đối xứng với nhau qua BD nên BD là đường trung trực của đoạn thẳng EF
;
<i>BF</i> <i>BE DF</i> <i>DE</i>
<i>BFD</i> <i>BED</i>
(c-c-c) 0
90
<i>BFD</i> <i>BED</i>
<b>Cách 1. </b>
Gọi O là trung điểm của BD.
Xét tam giác vng ABD vng tại A có AO là trung tuyến nên 1
2
<i>AO</i> <i>BD</i><i>OB</i><i>OD</i><sub> (1) </sub>
Tam giác vng BDE vng tại E có OE là trung tuyến nên 1
2
<i>EO</i> <i>BD</i><i>OB</i><i>OD</i><sub>(2) </sub>
Tam giác vuông BFDvuông tại F có OF là trung tuyến nên 1
2
<i>FO</i> <i>BD</i><i>OB</i><i>OD</i><sub>(3) </sub>
Từ (1) (2) (3) <i>OA OB</i> <i>OD</i><i>OE</i>OF . Vậy 5 điểm A, B, E, D, F cùng nằm trên một
đường tròn tâm O với O là trung điểm của BC.
<b>Cách 2: </b>
+ Tứ giác BADE có 0
180
<i>BAD</i><i>DEB</i> nên tứ giác BADE là tứ giác nội tiếp.
Tâm của đường tròn này là trung điểm của BD
+Tứ giác BFDE có <i>BFD</i><i>DEB</i>1800 nên tứ giác BFDE là tứ giác nội tiếp.
Tâm của đường tròn này là trung điểm của BD
Từ và suy ra 5 điểm A, B, E, D, F cùng nằm trên một đường tròn tâm O với O là trung
điểm của BC.
<b>Bài 3:Từ một điểm A ở ngồi đường trịn (O) vẽ các tiếp tuyến AB, AC. Cát tuyến ADE không đi </b>
qua tâm O (D nằm giữa A và E). Gọi I là trung điểm của DE. Chứng minh 5 điểm O,B,A,C,I cùng
thuộc một đường tròn.
Hướng Dẫn:
Do AC và AB là các tiếp tuyến nên <i>OCA</i><i>OBA</i>900
(đường kính đi qua trung điểm của dây thì vng góc với dây cung)
hay<i><sub>OID</sub></i><i><sub>OIA</sub></i><sub>90</sub>0
Gọi P là trung điểm của OA
Xét tamgiác vuông OCA có CP là đường trung tuyến nên 1
2
<i>CP</i> <i>AO</i><i>OP</i><i>PA</i>
Xét tam giác vng OBA có BP là đường trung tuyến nên 1
2
<i>BP</i> <i>AO</i><i>OP</i><i>PA</i>
Xét tam giác vng OIA có IP là đường trung tuyến nên 1
2
<i>IP</i> <i>AO</i><i>OP</i><i>PA</i>
Vậy <i>OP</i><i>PA</i><i>PC</i> <i>PI</i> <i>PB</i>nên 5 điểm O,B,A,C,I cùng thuộc một đường tròn.
<b>III. Bài tập tự luyện </b>
<b>Bài 1: Cho ΔABC nhọn, các đường cao AD, BE, CF cắt nhau tại H. Chứng minh rằng: </b>
a) Tứ giác BCEF nội tiếp.
b) HA.HD = HB.HE = HC.HF.
Hướng Dẫn:
a) Ta có ∠BEC = ∠BFC = 90o
=> các điểm E, F cùng thuộc đường trịn đường kính BC hay tứ giác BCEF nội tiếp.
b) Vẽ đường trịn đường kính BC. Xét ΔBHF và ΔCHE có:
+) ∠EBF = ∠ECF (hai góc nội tiếp cùng chắn ).
+) ∠FHB = ∠EHC(đối đỉnh).
Suy ra ΔBHF ∼ ΔCHE (g.g)
BH/CH = HF/HE hay HB.HE = HC.HF (1)
Chứng minh tương tự ta có: HA.HD = HB.HE (2)
Từ (1) và (2) suy ra: HA.HD = HB.HE = HC.HF.
a) AM.AB = AN.AC.
b) Tứ giác BMNC nội tiếp.
Hướng Dẫn:
a) Ta có: ∠AMH = ∠ANH = 90o<sub> (gt) </sub>
=> các điểm M, N cùng thuộc đường trịn đường kính AH.
=> ∠AMN = ∠AHN (hai góc nội tiếp cùng chắn cung AN)
Mặt khác: ∠AHN = ∠ACH
Do đó ΔAMN ∼ ΔACB (g.g)
=> AM/AC = AN/AB hay AM.AB = AN.AC.
b) Theo chứng minh câu a) ta có:
∠AMN = ∠ACH
Suy ra ∠BMN + ∠ACH = ∠BMN + ∠AMN = 180o
Vậy tứ giác BMNC nội tiếp.
<b>Bài 3: Cho tam giác ABC có góc. Các điểm O, I lần lượt là tâm đường tròn ngoại tiếp, nội tiếp </b>
tam giác. Chứng minh rằng bốn điểm B, O, I, C cùng thuộc một đường tròn.
Hướng Dẫn:
∠CID = ∠IAC + ∠ACI = 1/2 ∠A + 1/2 ∠C
Do đó: ∠BIC = ∠BID + ∠CID
= 1/2 ∠A + 1/2∠B + 1/2∠C + 1/2∠A =1/2∠A + 90o
Mặt khác: ∠BOC = 2∠A = 120o<sub>. </sub>
Do đó hai điểm I và O cùng nhìn đoạn BC dưới những góc bằng nhau.
Ngồi ra hai điểm I và O cùng thuộc nửa mặt phẳng chứa A, bờ BC.
Do đó B, I, O, C cùng thuộc một đường trịn.
<b>Bài 4: Cho tam giác ABC nhọn có </b>∠A > ∠B > ∠C. Đường tròn nội tiếp tâm I tiếp xúc với cạnh
a) Tứ giác INQC nội tiếp.
b) Tứ giác BPQC nội tiếp.
Hướng Dẫn:
a) Vì đường trịn (I) tiếp xúc với AB, AC tại M và N nên AM = AN
=> ΔAMN cân tại A.
Ta có: ∠CNQ = ∠ANM (đối đỉnh)
= (180o - ∠A)/2 =(∠B + ∠C)/2
=∠IBC + ∠ICB = ∠CIQ
Tứ giác INQC có hai điểm liên tiếp I và N cùng nhìn cạnh QC dưới các góc bằng nhau nội
tiếp được một đường trịn.
b) Vì INQC là tứ giác nội tiếp nên ∠INC = ∠IQC
Vì AC tiếp xúc với đường tròn (I) tại N nên IN ⊥ AC hay ∠INC = 90o
=> ∠IQC = ∠BQC = 90o<sub> </sub> <sub>(1) </sub>
Từ (1) và (2) suy ra: ∠BPC = ∠BQC = 90o<sub> </sub>
=> tứ giác BPQC nội tiếp đường trịn đường kính BC.
<b>Bài 5: Cho hình bình hành ABCD có </b>∠BAD = 90o<sub>, có tâm là O. Gọi M, N, P lần lượt là hình </sub>
chiếu vng góc của C lên BD, AD, AB. Chứng minh bốn điểm M, N, P, O cùng thuộc một đường
tròn.
Hướng Dẫn:
Ta có: ∠CPA = ∠CNA = 90o<sub> (gt) </sub>
=> tứ giác ANCP nội tiếp đường trịn (O) đường kính AC.
Suy ra ∠PON = 2∠PCN
Lại có: ∠PCN + ∠NAP = 180o
=> ∠PCN = 180o<sub> - ∠NAP = ∠ABC (do AD // BC) </sub>
Do đó ∠PON = 2∠ABC (1)
Mặt khác ∠PMN = 180o<sub> - (∠PMB + ∠NMD) </sub>
Mà tứ giác CDNM nội tiếp đường tròn đường kính CD
=> ∠NMD = ∠NCD = 90o<sub> - ∠CDN = 90</sub>o<sub> - ∠ABC </sub>
Lại có tứ giác BCMP nội tiếp đường trịn đường kính BC
=> ∠PMB = ∠PCB = 90o<sub> - ∠ABC </sub>
=> ∠PCB = 180o<sub> - (90</sub>o<sub> - ∠ABC + 90</sub>o<sub> - ∠ABC) = 2∠ABC </sub> <sub>(2) </sub>
Từ (1) và (2) suy ra: ∠PON = ∠PMN do đó tứ giác POMN nội tiếp.
<b>Bài 6: Cho tam giác ABC nội tiếp đường (O) và tia phân giác góc A cắt đường tròn tại M. Vẽ </b>
đường cao AH. Chứng minh rằng:
a. Chứng minh OM đi qua trung điểm của dây BC
Ta có: BAMCAM (AM là tia phân giác BAC)
BMMC
Vậy OM vng góc tại trung điểm của dây BC
b. Chứng minh AM là tia phân giác của góc OAH
Ta có : AH BC (giả thiết)
Mà : OM BC (c.m trên)
AH // OM
HAM = AMO
Ta lại có: OAM cân tại M (OA = OM)
AMOOAM
HAM = OAM
Vậy : AM là tia phân giác của góc OAH
<b>Bài 7: Cho tam giác nhọn ABC nội tiếp đường tròn (O). Hai đường cao AM, BN cắt nhau tại H và </b>
cắt đường tròn (O) lần lượt tại D, E. Chứng minh rằng:
a. Tứ giác HMCN nội tiếp đường tròn.
b. CD = CE
c. Tam giác BHD cân.
Hướng Dẫn:
Ta có: 0
CNH90 (BN là đường cao)
0
CMH90 (AM là đường cao)
CNH+ 0 0 0
CMH90 90 = 180
Vậy tứ giác HMCN nội tiếp
b. Chứng minh CD = CE
Ta có: DBCCAD (cùng chắn cung CD)
Mà: CADEBC (cùng phụ với góc ACB) Xét tứ giác HMCN
Ta có: 0
CNH90 (BN là đường cao)
0
CMH90 (AM là đường cao)
CNH+ 0 0 0
CMH90 90 = 180
Vậy tứ giác HMCN nội tiếp
Do đó : DBCEBC
CDCE
Vậy : CD = CE
c. Chứng minh tam giác BHD cân.
Xét BHD
Ta có: DBMHBM
BM là tia phân giác góc DBH
Mà: BM DH
BM là đường cao DBH
Do đó: DBH cân tại B.
<b>Bài 8: Cho nửa đường trịn (O) đường kính AB = 2R. Vẽ bán kính OC vng góc AB, gọi M là </b>
điểm chính giữa của cung BC, AM cắt OC tại N. Từ C hạ CK vng góc với AM tại K. Chứng
minh rằng:
a. Chứng minh tứ giác MNOB nội tiếp.
Xét tứ giác MNOB
Ta có: 0
NOB90 (giả thuyết)
0
NMB90 (góc nội tiếp chắn nửa đường trịn)
NOB+ 0 0 0
NMB90 90 180
Vậy tứ giác MNOB nội tiếp
b. Chứng minh tứ giác OACK nội tiếp
Xét tứ giác OACK
Ta có: 0
AOC90 (giả thuyết)
0
AKC90 ( giả thuyết)
AOC= 0
AKC90
Vậy tứ giác OACK nội tiếp
c. Chứng minh tam giác OKC cân.
Xét OKC
Ta có: OCKOAK (cùng chắn cung OK)
Mà: KOCKAC(MCMB)
d. Chứng minh AM.AN = 2R2<sub>. </sub>
Xét hai tam giác vuông: AMB và AON
Ta có: MAB là góc chung.
Nên: AMB ∽ AON
AM AB
AO AN
Do đó: AM.AN = AB.AO = 2R2
<b>Bài 9: Cho tam giác ABC cân tại A (A < 90</b>0), hai đường cao BD và CE cắt nhau tại H.
a. Chứng minh bốn điểm A, D, H, E cùng thuộc đường tròn, Xác định tâm O và vẽ đường
tròn này.
a. Chứng minh bốn điểm A, D, H, E cùng thuộc đường tròn.
Ta có: ADH = 900<sub> </sub>
D thuộc đường trịn đường kính AH
Và:
E thuộc đường tròn đường kính AH
Vậy bốn điểm A, D, E, H cùng nằm trên một đường trịn đường kính AH.
Tâm O là trung điểm của đoạn thẳng AH
b. Chứng minh KD là tiếp tuyến của đường tròn (O)
Ta có AH là đường cao cũng là đường trung tuyến của tam giác ABC
Xét BDC vuông tại D, có DK là đường trung tuyến
Nên: BDK cân tại K
B1 D1
Mặt khác: 0
1 1
B H 90
Mà: H<sub>1</sub> H<sub>2</sub> (đối đỉnh)
Xét ODH cân tại O (OH = OD (bán kính))
H<sub>2</sub> D<sub>2</sub>
Nên: D<sub>1</sub>D<sub>2</sub> 900
Vậy: KD là tiếp tuyến của đường tròn (O)
<b>Bài 10: Cho nửa đường tròn tâm O đường kính AB và điểm M bất kì trên nửa đường tròn (M </b>
khác A, B). Trên nửa mặt phẳng bờ AB chứa nửa đường tròn kẻ tiếp tuyến Ax. Tia BM cắt Ax tại
I; tia phân giác của góc IAM cắt nửa đường tròn tại E; cắt tia BM tại F tia BE cắt Ax tại H, cắt AM
tại K.
1. Chứng minh rằng: EFMK là tứ giác nội tiếp.
2. Chứng minh BAF là tam giác cân.
3. Chứng minh tứ giác AKFH là hình thoi.
Hướng Dẫn:
1. Chứng minh rằng: EFMK là tứ giác nội tiếp.
Ta có : AMB = 900 ( nội tiếp chắn nửa đường tròn )
KMF = 900 (hai góc kề bù).
AEB = 900<sub> ( nội tiếp chắn nửa đường tròn ) </sub>
KEF = 900<sub> (vì là hai góc kề bù). </sub>
Do đó: KMF + KEF = 1800<sub> </sub>
Vậy EFMK là tứ giác nội tiếp.
2. Chứng minh BAF cân.
Ta có: IAE = MAE (AE là tia phân giác góc IAM)
ABE = MBE (hai góc nội tiếp chắn hai cung bằng nhau)
BE là tia phân giác góc ABF. (1)
Ta lại có AEB = 900 (góc nội tiếp chắn nửa đường tròn)
BE AF hay BE là đường cao của tam giác ABF (2).
Từ (1) và (2) suy ra BAF là tam giác cân tại B .
3. Chứng minh tứ giác AKFH là hình thoi.
Ta có: BAF cân tại B có BE là đường cao nên đồng thời là đường trung tuyến
E là trung điểm của AF. (3)
Mà: AF HK (BE AF) (4)
Mặt khác: AE là tia phân giác HAK (5)
Từ (4) và (5) suy ra HAK cân tại A
AE là đường cao nên đồng thời là đường trung tuyến
E là trung điểm của HK. (6).
Từ (3) , (4) và (6) suy ra AKFH là hình thoi
4. Xác định vị trí M để tứ giác AKFI nội tiếp được một đường trịn.
Ta có: AKFH là hình thoi
HA // FK hay IA // FK
tứ giác AKFI là hình thang.
Hình thang AKFI có AIF = IAK(hai góc kề đáy của hình thang)
Mà: IAK = ABM(cùng chắn cung AM)
Nên: AIF = ABM
Ta lại có: IAB vng tại A
Do đó: IAB vuông cân tại A
AIF = ABM = 450<sub> </sub>
M là điểm chính giữa của cung AB
Vậy khi M là điểm chính giữa của cung AB thì tứ giác AKFI nội tiếp được một đường tròn.
<b>Bài 11: Cho tam giác nhọn ABC, kẻ đường cao BD và CE cắt nhau tại H. </b>
1. Chứng minh tứ giác ADHE nội tiếp.
2. Chứng minh tứ giác BEDC nội tiếp.
3. Qua B kẻ đường thẳng vng góc với AB tại B, qua C kẻ đường thẳng vuông góc với
AC tại C hai đường thẳng này cắt nhau tại K. Gọi M là trung điểm của BC, chứng minh ba
điểm H, M, K thẳng hàng.
Hướng Dẫn:
1. Chứng minh tứ giác ADHE nội tiếp.
Xét tứ giác ADHE
Ta có: 0
AEH90 (CE là đường cao)
Và: 0
ADH90 (BD là đường cao)
Nên: 0 0 0
AEHADH90 90 180
Vậy: Tứ giác ADHE nội tiếp.
2.Chứng minh tứ giác BCDE nội tiếp.
Xét tứ giác BCDE
Ta có: 0
BEC90 (CE là đường cao)
Và: 0
BDC90 (BD là đường cao)
Nên: 0
BECBDC90
Vậy: Tứ giác BCDE nội tiếp.
Vậy : Ba điểm H, M, K thẳng hàng
<b>Bài 12: Cho đường tròn (O), đường kính AC. Trên bán kính OC lấy điểm B (B khác O và C). Gọi </b>
M là trung điểm AB. Qua M kẻ dây cung DE vng góc với AB tại M. Đường trịn đường kính BC
cắt DC tại I.
1. Chứng minh tứ giác BMDI nội tiếp.
2. Chứng minh ba điểm I, B, M thẳng hàng.
3. Chứng minh MI là tiếp tuyến đường tròn (K)
Hướng Dẫn:
1. Chứng minh tứ giác BMDI nội tiếp.
Xét tứ giác BMDI
Ta có: 0
BIC=90 (góc nội tiếp chắn nửa đường tròn)
0
BID=90
Mà 0
BMD=90 (DE AB)
Nên: BID+ 0
BMD=180
Vậy tứ giác BMDI nội tiếp.
2. Chứng minh ba điểm I, B, M thẳng hàng.
Ta có: AB DE (gt)
MD = ME (đường kính vng góc với dây)
Mà: AM = MB (gt)
Nên tứ giác ADBE là hình thoi
BE // AD (1)
Ta lại có: AD DC (ADC nội tiếp chắn nửa đường tròn)
Và: BI DC (BIC nội tiếp chắn nửa đường tròn)
BI // AD (2)
Từ (1) và (2) suy ra ba điểm I, B, M thẳng hàng.
3. Chứng minh MI là tiếp tuyến đường trịn (K)
Ta có: 0
EMCEIC=90
Do đó: Tứ giác MEIC nội tiếp
Mà: KICBCI(IKC cân tại K)
Mặt khác: BCIMEI (cùng chắn cung MI)
MEIMDO(ADBE là hình thoi)
Nên: MIBKIC
Ta lại có: 0
BIKKIC=90
0
BIKMIB=90
MIK=90
Vậy MI là tiếp tuyến của đường tròn (K)
<b>Bài 13: Cho hình vng ABCD điểm E thuộc cạnh BC. Qua B kẻ đường thẳng vng góc DE, </b>
đường thẳng nay cắt các đường thẳng DE và DC theo thứ tự ở H và K
1. Chứng minh tứ giác BHCD nội tiếp
2. Tính góc CHK
3. Chứng minh KC.KD = KH.KB
Hướng Dẫn:
1. Chứng minh tứ giác BHCD nội tiếp
Xét tứ giác BHCD
Ta có: 0
BCD=90 ( ABCD là hình vng)
0
BHD=90 (BH DE)
Nên: 0
BCDBHD=90
Vậy tứ giác BHCD nội tiếp
Ta có: CHK=BDC( cùng bù với góc BHC)
Mà: 0
BDC45 ( ABCD là hình vng)
0
CHK45
3. Chứng minh KC.KD = KH.KB
Xét: KHC và KDB
Ta có: 0
CHK BDC 45
DKB là góc chung
KHC ∽ KDB
KC=KH
KB KD
KC. KD = KH.KB.
<b>Bài 14: Cho tam giác ABC vuông tại A (AB < AC). Gọi M là trung điểm AC, kẻ đường trịn </b>
đường kính MC cắt BC tại E và cắt BM kéo dài tại D
a) Chứng minh tứ giác ABCD nội tiếp đường tròn (O). Xác định tâm O.
a) Chứng minh tứ giác ABCD nội tiếp
Xét tứ giác ABCD
Ta có: 0
BAC 90 (ABC vng tại A)
BDC 90 0<sub>(</sub>MDC<sub> góc nội tiếp chắn nửa đường trịn) </sub>
Nên: BACBDC 90 0
Vậy tứ giác ABCD nội tiếp
Tâm O là trung điểm BC
b) Chứng minh OM là tiếp tuyến đường tròn đường kính MC.
Ta có OB = OC (c.m trên)
MA = MC (giả thuyết)
OM là đường trung bình của ABC
OM // AB
Mà: AB AC
OM AC tại M
Vậy OM là tiếp tuyến đường trịn đường kính MC.
c) Chứng minh DB là tia phân giác góc ADE
Ta có: EDBECM<sub>(cùng chắn cung ME) </sub>
ECMBDA(cùng chắn cung AB)
Nên: EDBBDA
Vậy: BD là tia phân giác góc ADE
<b>Bài 15: Cho hai đường trịn (O) và (O') cắt nhau tại A, B. Kẻ đường kính AC của (O) cắt đường </b>
trịn (O’) tại F. Kẻ đường kính AE của (O') cắt đưịng trịn (O) tại G. Chứng minh:
a) Tứ giác GFEC nội tiếp; b) GC, FE và AB đồng quy.
Hướng Dẫn:
Học sinh tự chứng minh.
<b>Bài 16: Cho tam giác ABC vuông tại A và điểm M thuộc cạnh AC. Vẽ đường tròn tâm O đường </b>
kính MC cắt BC tại E. Nối BM cắt đường tròn (O) tại N, AN cắt đường tròn (O) tại D. Lấy I đối
xứng với M qua A, K đối xứng với M qua E.
a) Chứng minh BANC là tứ giác nội tiếp.
b) Chứng minh CA là phân giác của <i>BCD</i>.
c) Chứng minh ABED là hình thang.
Hướng Dẫn:
a) Học sinh tự chứng minh.
b) Học sinh tự chứng minh.
c) Học sinh tự chứng minh.
d) Chú ý:
,
<i>BIA</i><i>BMA BMC</i><i>BKC</i>
Tứ giác BICK nội tiếp đường tròn (T), mà (T) cũng là đường tròn ngoại tiếp BIK.
Trong (T), dây BC không đổi mà đường kính của (T) ≥ BC nên đường kính nhỏ nhất bằng BC.
Dấu "=" xảy ra 0
90
<i>BIC</i> <i>I</i> <i>A</i> <i>M</i> <i>A</i>
<b>Bài 17: Cho tam giác ABC có ba góc nhọn. Đường trịn (O; R) có đường kính BC cắt AB, AC lần </b>
lượt tại F và E; BE cắt CF tại H.
a) Chứng minh tứ giác AFHE nội tiếp. Từ đó, xác định tâm I của đường tròn ngoại tiếp tứ
giác này.
b) Tia AH cắt BC tại D. Chứng minh HE.HB = 2HD.HI
c) Chứng minh bôn điểm D, E, I, F cùng nằm trên một đường tròn.
Hướng Dẫn:
Học sinh tự chứng minh
<b>Bài 18: Cho đường tròn (O; R) và dây CD cố định. Điểm M thuộc tia đối của tia CD. Qua M kẻ </b>
hai tiếp tuyên MA, MB tới đường tròn (A thuộc cung lớn CD). Gọi I là trung điểm CD. Nối BI cắt
đường tròn tại E (E khác B). Nối OM cắt AB tại H.
a) Chứng minh AE song song CD.
b) Tìm vị trí của M để MA MB.
c) Chứng minh HB là phân giác của CHD.
Hướng Dẫn:
b) <i>OM</i> <i>R</i> 2
c) MC. MD = MA2<sub> = MH.MO </sub>
MC. MD = MH.MO
MHC MDO (c.g.c)
<i>MHC</i> <i>MDO</i>
Tứ giác CHOD nội tiếp
Chứng minh được: <i>MHC</i><i>OHD</i>
<i>CHB</i> <i>BHD</i>
(cùng phụ hai góc bằng nhau)
<b>Bài 19: Cho đường tròn tâm O bán kính R, hai điểm c và D thuộc đường trịn, B là điểm chính </b>
giữa của cung nhỏ CD. Kẻ đường kính BA; trên tia đối của tia AB lấy điểm S. Nối S với cắt (O) tại
M, MD cắt AB tại K, MB cắt AC tại H. Chứng minh:
a) <i>BM</i>D<i>BAC</i>. Từ đó suy ra tứ giác AMHK nội tiếp;
b) HK song song CD.
Hướng Dẫn:
Học sinh tự chứng minh
<b>Bài 20: Cho hình vng ABCD. E di động trên đoạn CD (E khác c, D). Tia AE cắt đường thẳng BC </b>
tại F, tia Ax vng góc vói AE tại A cắt đường thẳng DC tại K. Chứng minh:
a) <i>CAF</i> <i>CKF</i>;
b) Tam giác KAF vuông cân;
c) Đường thẳng BD đi qua trung điểm I của KF;
d) Tứ giác IMCF nội tiếp với M là giao điểm của BD và AE.
Hướng Dẫn:
a) HS tự chứng minh.
b) HS tự chứng minh.
c) Tứ giác ACFK nội tiếp (I) với I là trung điểm của KF
BD là trung trực AC phải đi qua I.
d) HS tự chứng minh.
<b>Bài 21: Cho tam giác ABC có ba góc nhọn nội tiếp (O), M là điểm thuộc cung nhỏ AC. Vẽ MH </b>
vng góc với BC tại H, MI vng góc AC tại I.
a) Chứng minh <i>IHM</i> <i>ICM</i>.
d) Gọi E là trung điểm của IH và F là trung điểm AB. Chứng minh tứ giác KMEF nội tiếp
Hướng Dẫn:
a) HS tự chứng minh.
b) HS tự chứng minh.
c) HS tự chứng minh.
d) <i>MIH</i> <i>MAB</i>
2
2
<i>MH</i> <i>IH</i> <i>EH</i> <i>EH</i>
<i>MB</i> <i>AB</i> <i>FB</i> <i>FB</i>
<i>MHE</i> <i>MBF</i>
<i>MFA</i> <i>MEK</i>
(cùng bù với hai góc bằng nhau)
KMEF nội tiếp <i>MEF</i>= 900.
<b>Bài 22: Cho đường trịn tâm O và điểm A nằm ngồi đường tròn. Kẻ hai tiếp tuyến AB, AC với </b>
đường tròn (B, C) là tiếp điểm. Trên cung nhỏ BC lấy một điểm M rồi kẻ các đường vng góc
MI, MH, MK xuống các cạnh BC, CA, AB. Gọi giao điểm của BM và IK là P; giao điểm của CM,
a) Chứng minh rằng các tứ giác BIMK, CIMH nội tiếp được;
b) Chứng minh MI2 = MH.MK;
a)<i><sub>BIM</sub></i> <i><sub>BKM</sub></i> <sub>90</sub>0<i><sub>suy ra tứ giác BIMK nội tiếp. </sub></i> <sub>(phương pháp 1) </sub>
0
90
<i>CIM</i> <i>CHM</i> <i>suy ra tứ giác CIMH nội tiếp. (phương pháp 1) </i>
b) Tứ giác BIMK nội tiếp nên <i>IKM</i> <i>IBM</i>; (nội tiếp cùng chắn cung MI); <i>KIM</i> <i>KBM</i>.(nội
tiếp cùng chắn cung KM) (1)
Tứ giác CIMK nội tiếp nên <i>ICM</i> <i>IHM</i>;(cùng chắn cung MI); <i>MIH</i> MCH.(cùng chắn
cung MH) (2)
Xét đường trịn tâm (O) có :<i>KBM</i> <i>BCM</i>; (góc tạo bởi tiếp tuyến và dây cung(;
MCH.
<i>MBI</i> (góc tạo bởi tiếp tuyến và dây cung) (3)
Từ (1) (2) (3) suy ra <i>KIM</i> <i>IHM MKI</i>; MIH.
Do đó <i>IMK</i> <i>MHI g g</i>( . )
2
.
<i>MK</i> <i>MI</i>
<i>MI</i> <i>MK MH</i>
<i>MI</i> <i>MH</i>
.
c) Ta có <i>PMQ</i><i>PIQ</i><i>BMC</i><i>PIM</i> <i>QIM</i> <i>BMC</i><i>MCI</i><i>MBC</i>1800
Hay 0
180
<i>PMQ</i><i>PIQ</i>
Suy ra tứ giác MPIQ nội tiếp.(phương pháp 1)
Từ đó ta có <i>MPQ</i><i>MIQ</i><i>MPQ</i><i>MBC</i>
/ /
<i>PQ</i> <i>BC</i>
mà<i>MI</i><i>BC</i> nên <i>MI</i><i>PQ</i>
<b>Bài 23: Cho nửa đường trịn tâm </b><i>O</i> đường kính <i>AB</i>2<i>R</i> và tia tiếp tuyến <i>Ax</i> cùng phía với nửa
đường tròn đối với <i>AB</i>. Từ điểm <i>M</i> trên <i>Ax</i> kẻ tiếp tuyến thứ hai <i>MC</i> với nửa đường tròn (<i>C</i> là
tiếp điểm).<i>AC</i>cắt<i>OM</i> tại <i>E</i>; <i>MB</i> cắt nửa đường tròn
a) Chứng minh: <i>AMCO</i> và <i>AMDE</i> là các tứ giác nội tiếp đường tròn.
b) Chứng minh MBCD là tứ giác nội tiếp
Hướng Dẫn:
x
N
I
H
E
D
M
C
O B
A
Vì <i>MA MC</i>, là tiếp tuyến nên: 0
MAOMCO90 . Tứ giác <i>AMCO</i> có
0
0
ADB90 (góc nội tiếp chắn nửa đường tròn) 0
ADM 90
(1)
Lại có: <i>OA OC</i> <i>R</i>; <i>MA</i><i>MC</i> (tính chất tiếp tuyến).
Suy ra <i>OM</i> là đường trung trực của <i>AC</i>
0
AEM 90
<b>(2). </b>
Từ (1) và (2) suy ra 0
90
<i>ADM</i> <i>AEM</i> . Tứ giác<i>AMDE</i>có hai đỉnh A, E kề nhau cùng nhìn
cạnh MA dưới một góc khơng đổi. Vậy là tứ giác <i>AMDE</i>nội tiếp đường trịn đường kính <i>MA</i>.
<b>Bài 24:Cho nữa đường tròn tâm </b><i>O</i> đường kính<i>AB</i>, kẻ tiếp tuyến <i>Bx</i> và lấy hai điểm <i>C</i> và <i>D</i>
thuộc nửa đường tròn. Các tia <i>AC</i> và <i>AD</i>cắt <i>Bx</i> lần lượt ở <i>E</i>,<i>F</i> (<i>F</i> ở giữa <i>B</i> và <i>E</i>)
a) Chứng minh: <i>ABD</i><i>DFB</i>.
b) Chứng minh rằng <i>CEFD</i> là tứ giác nội tiếp.
Hướng Dẫn:
a)<i>ADB</i>có o
90
<i>ADB</i> ( nội tiếp chắn nửa đường tròn ) o
90
<i>ABD</i> <i>BAD</i>
(vì tổng ba góc
của một tam giác bằng o
180 )(1)
<i>ABF</i>
có o
90
<i>ABF</i> ( <i>BF</i> là tiếp tuyến ). o
90
<i>AFB</i> <i>BAF</i>
(vì tổng ba góc của một tam
giác bằng <sub>180</sub>o<sub>) (2) </sub>
Từ (1) và (2) <i>ABD</i><i>DFB</i>
b) Tứ giác <i>ACDB</i> nội tiếp
180
<i>ABD</i> <i>ACD</i>
.
mà o
180
<i>ECD</i> <i>ACD</i> ( Vì là hai góc kề bù) <i>ECD</i><i>DBA</i>
Theo trên <i>ABD</i><i>DFB</i>,<i>ECD</i><i>DBA</i><i>ECD</i><i>DFB</i>. Mà o
180
<i>EFD</i> <i>DFB</i> ( Vì là hai góc
kề bù) nên
o
180
<i>ECD</i> <i>AEFD</i>
, do đó tứ giác <i>CEFD</i> là tứ giác nội tiếp.
<b>Bài 25:Cho nửa đường tròn đường kính </b><i>BC</i>2<i>R</i>. Từ điểm <i>A</i> trên nửa đường trịn vẽ <i>AH</i><i>BC</i>.
Nửa đường trịn đường kính<i>BH</i> , <i>CH</i> lần lượt có tâm <i>O</i><sub>1</sub>; <i>O</i><sub>2</sub> cắt <i>AB</i> và <i>CA</i> thứ tự tại <i>D</i> và <i>E</i>.
a) Chứng minh tứ giác <i>ADHE</i> là hình chữ nhật, từ đó tính <i>DE</i> biết <i>R</i>25 và <i>BH</i> 10
a)Ta có o
BAC90 (vì góc nội tiếpchắn nửa đường trịn)
Tương tự có o
BDHCEH90
Xét tứ giác <i>ADHE</i> có o
AADHAEH90 hay <i>ADHE</i> là hình chữ nhật.
Từ đó <i>DE</i><i>AH</i> mà 2
.
=
<i>AH</i> <i>BH CH</i> (Hệ thức lượng trong tam giác vuông)
hay <i>AH</i>2 10.40202
b) Ta có:BAH = C (góc có cạnh tương ứng vng góc) mà DAHADE (1)
(Vì <i>ADHE</i> là hình chữ nhật) =>CADE do o
C BDE 180 nên tứ giác <i>BDEC</i> nội tiếp
đường trịn.
Lưu ý: Có thể hướng dẫn học sinh một cách sử dụng hệ thức lượng và tam giác đồng dạng
Tam giác AHB vng tại H, đường cao AH. Ta có 2
.
<i>AH</i> <i>AD AB</i>
Tam giác AHC vuông tại H, đường cao AE. Ta có 2
.
<i>AH</i> <i>AE AC</i>
Ta có <i>AD</i>.AB AE.AC <i>AD</i> <i>AE</i>
<i>AC</i> <i>AB</i>
Xét tam giác ADE và tam giác ACB có <i>AD</i> <i>AE</i>
<i>AC</i> <i>AB</i>,
0
90
<i>BAC</i> <i>DAE</i> (góc chung)
<i>ADE</i> <i>ACB</i>
” <i>ADE</i><i>ACB</i>mà 0
180
<i>ADE</i><i>EDB</i> nên 0
180
<i>ADE</i><i>ECB</i>
Tứ giác BDEC có 0
180
<i>ADE</i><i>ECB</i> nên tứ giác BDEC nội tiếp đường tròn.
<b>Bài 26: Cho nửa đường trịn tâm </b><i>O</i> đường kính <i>AB</i>. Lấy điểm <i>M</i> thuộc đoạn thẳng <i>OA</i>, điểm <i>N</i>
thuộc nửa đường tròn
a) Chứng minh <i>ACNM</i> và <i>BDNM</i> là các tứ giác nội tiếp đường tròn.
b) Chứng minh <i>ANB</i> đồng dạng với <i>CMD</i> từ đó suy ra <i>IMKN</i> là tứ giác nội tiếp.
Hướng Dẫn:
K
I
y
M O B
A
0
180
<i>MNC</i><i>MAC</i> <i>ACNM</i>là tứ giác nội tiếp đường trịn đường kính<i>MC</i>. Tương tự tứ
giác <i>BDNM</i> nội tiếp đường trịn đường kính.<i>MD</i>
b) <i>ANB</i>và<i>CMD</i> có:
ABNCDM (do tứ giác <i>BDNM</i> nội tiếp)
BANDCM (do tứ giác <i>ACNM</i> nội tiếp ) nên <i>ANB</i> <i>CMD</i> (g.g)
<i>ANB</i> <i>CMD</i>
o
CMDANB90 (doANB là góc nội tiếp chắn nửa đường trịn
<b>Bài 27: Cho tứ giác ABCD nội tiếp (O), M là điểm chính giữa của cung AB. Nối M với D, M với </b>
Hướng Dẫn:
Ta có : d
<i>s</i> <i>AD</i> <i>MB</i>
<i>MEP</i>
(góc có đỉnh nằm bên trong (O))
Mà
2
<i>sd DM</i>
<i>DCP</i> (góc nội tiếp)
Hay d
2
<i>s</i> <i>AD</i> <i>MA</i>
<i>DCP</i>
Lại có : <i>AM</i><i>MB </i>
Nên : MEP= <i>DCP</i>
Nghĩa là: Tứ giác PEDC có góc ngồi tại đỉnh E bằng góc trong tại đỉnh C. Vậy tứ giác
PEDC nội tiếp được đường tròn.
<b>Bài 28: Cho nửa đường tròn </b>
c) Gọi <i>I</i> là trung điểm của <i>EF</i>. Chứng minh <i>IC</i> là tiếp tuyến của
d) Hỏi khi <i>C</i> thay đổi thỏa mãn điều kiện bài tốn, <i>E</i> thuộc đường trịn cố định nào?
Hướng Dẫn:
a) Ta có <i>ACB</i> <i>ADB</i> 90 (góc nội tiếp chắn nửa đường tròn)
90
<i>FCE</i> <i>FDE</i>
.
Tứ giác <i>CEDF</i> có <i>FCE</i><i>FDE</i>180 <i>CEDF</i> là tứ giác nội tiếp.
b) Xét <i>FCB</i> và <i>FDA</i> có: <i>FCB</i><i>FDA</i> 90 ;
<i>CFD</i> chung.
<i>FCB</i> <i>FDA</i>
<i>FD</i> <i>FA</i>
(hai cạnh tương ứng).
. .
<i>FC FA</i> <i>FB FD</i>
.
c) Gọi <i>H</i> là giao điểm của <i>EF</i> và <i>AB</i>. Vì <i>E</i> là trực tâm của <i>ABF</i> nên <i>FH</i> <i>AB</i>.
<i>OCA</i>
cân tại <i>O</i> nên <i>OCA</i><i>OAC</i> (hai góc ở đáy).
Ta có <i>CI</i> là đường trung tuyến của tam giác vuông <i>CEF</i> nên <i>CI</i> <i>CF</i>. Do đó <i>ICF</i> cân tại
<i>I</i> nên <i>ICF</i> <i>IFC</i> (hai góc ở đáy).
90
<i>ICF</i> <i>OCA</i> <i>IFC</i> <i>OAC</i>
(vì <i>HAF</i> vng tại <i>H</i>).
90
<i>ICO</i> <i>IC</i> <i>OC</i>
. Vậy <i>IC</i> là tiếp tuyến của đường tròn
d) Gọi <i>T</i> là điểm chính giữa của cung <i>AB</i> khơng chứa điểm <i>C</i> (<i>T</i> cố định).
Khi đó <i>OT</i> <i>AB</i> nên <i>OT IE</i>// .
Chứng minh tương tự câu c, ta có được <i>ID</i> là tiếp tuyến của đường tròn
Do đó tứ giác <i>ICOD</i> là hình chữ nhật. Lại có <i>OC</i><i>OD</i> nên tứ giác này là hình vng cạnh
<i>R</i>.
Tam giác <i>ECF</i> vng tại <i>C</i> có <i>CI</i> là trung tuyến nên <i>IE</i><i>CI</i> <i>R</i>.
Ta có: <i>OT IE</i>// và <i>OT</i><i>IE</i><i>R</i> nên <i>IETO</i> là hình bình hành.
Do vậy <i>TE</i><i>OI</i> <i>R</i> 2.
Vậy <i>E</i> thuộc đường tròn tâm <i>T</i> bán kính <i>R</i> 2.
<b>Bài 29: Cho tam giác </b> <i>ABC</i> và đường cao <i>AH</i>. Gọi <i>M N</i>, lần lượt là trung điểm của <i>AB AC</i>, .
Đường tròn ngoại tiếp tam giác <i>BHM</i> cắt đường tròn ngoại tiếp tam giác <i>CNH</i> tại <i>E</i>. Chứng minh
Hướng Dẫn:
Ta có: <i>MEN</i> 360
360 180 <i>ABC</i> 180 <i>ACB</i>
180
<i>ABC</i> <i>ACB</i> <i>BAC</i>
Suy ra <i>MEN</i><i>MAN</i> 180 hay tứ giác <i>AMEN</i> là tứ giác nội tiếp.
Kẻ <i>MK</i> <i>BC</i>, giả sử <i>HE</i> cắt <i>MN</i> tại <i>I</i> thì <i>IH</i> là cát tuyến của hai đường trịn
<i>KB</i> <i>KH</i> <i>MK</i>
ln đi qua tâm đường trịn ngoại tiếp tam giác <i>MBH</i>.
Hay <i>MN</i> là tiếp tuyến của
.
<i>IM</i> <i>IE IH</i>. (1)
Tương tự ta cũng có <i>MN</i> là tiếp tuyến của
.
<i>IN</i> <i>IE IH</i>. (2)
Từ (1) và (2) suy ra <i>IM</i> <i>IN</i>.
Vậy <i>HE</i> đi qua trung điểm của <i>MN</i>.
<b>Bài 30: Cho tam giác </b> <i>ABC</i> vuông tại <i>A</i>. Kẻ đường cao <i>AH</i> và phân giác trong <i>AD</i> của góc
<i>HAC</i>. Phân giác trong góc <i>ABC</i> cắt <i>AH AD</i>, lần lượt tại <i>M N</i>, .
Chứng minh rằng <i>BND</i> 90 .
Hướng Dẫn:
Ta có <i>AMN</i> <i>BMH</i> 90 <i>MBH NDH</i>, 90 <i>HAD</i> mà 1 , 1
2 2
<i>MBH</i> <i>ABC HAD</i> <i>HAC</i>
và <i>ABC</i><i>HAC</i> do cùng phụ với góc <i>BCA</i>, từ đó suy ra <i>AMN</i> <i>ADH</i> hay tứ giác <i>MHDN</i>
nội tiếp
90
<i>MND</i> <i>MHD</i>
.
<b>Bài 31: Cho tam giác </b><i>ABC</i> cân tại <i>A</i> và nội tiếp trong đường trịn tâm <i>O</i>, đường kính <i>AI</i>. Gọi <i>E</i>
là trung điểm của <i>AB</i>, <i>K</i> là trung điểm của <i>OI</i>, <i>H</i> là trung điểm của <i>EB</i>.
a) Chứng minh <i>HK</i> <i>EB</i>.
Hướng Dẫn:
a) Tam giác <i>ABI</i> nội tiếp đường trịn đường kính <i>AI</i> nên tam giác <i>ABI</i> vuông tại <i>B</i>.
<i>IB</i> <i>AB</i>
.
Lại có <i>OE</i><i>AB</i> (quan hệ đường kính và dây cung). Do đó <i>OE IB</i>// . Suy ra <i>OEBI</i> là hình
thang.
Mà <i>HK</i> là đường trung bình của hình thang <i>OEBI</i> <i>HK OE IB</i>// // <i>HK</i><i>EB</i>.
b) <i>EB</i> cân tại <i>K</i> vì có <i>KH</i> vừa là trung tuyến đồng thời là đường cao <i>BEK</i> <i>KBE</i>. (1)
<i>ABC</i>
cân và có <i>AI</i> là đường kính của đường trịn
<i>ABK</i> <i>ACK</i>
. (2)
Từ (1) và (2) suy ra <i>BEK</i> <i>ACK</i>. Mà <i>BEK</i> là góc ngồi tại đỉnh <i>E</i> của tứ giác <i>AEKC</i> nên
tứ giác <i>AEKC</i> nội tiếp.
<b>Bài 32: Cho nửa đường tròn tâm </b><i>I</i> , đường kính <i>MN</i>. Kẻ tiếp tuyến <i>Nx</i> và lấy điểm <i>P</i> chính giữa
của nửa đường trịn. Trên cung <i>PN</i>, lấy điểm <i>Q</i> (không trùng với <i>P N</i>, ). Các tia <i>MP</i> và <i>MQ</i> cắt
tiếp tuyến <i>Nx</i> theo thứ tự tại <i>S</i> và <i>T</i>.
a) Chứng minh <i>NS</i><i>MN</i>.
b) Chứng minh tam giác <i>MNT</i> đồng dạng với tam giác <i>NQT</i>.
c) Chứng minh tứ giác <i>PQTS</i> nội tiếp được trong một đường tròn.
a) Tam giác <i>MPI</i> có: <i>PI</i> <i>MN</i> (vì <i>P</i> là điểm chính giữa của đường trịn
<i>IP</i><i>IM</i> (bán kính đường tròn
Tam giác vng <i>SMN</i> có <i>SMN</i> 45 nên <i>SMN</i> vng cân tại <i>N</i> . Do đó <i>MN</i><i>SN</i>.
b) Xét <i>MNT</i> và <i>NQT</i> có:
90
<i>MNT</i> <i>NQT</i> (giả thiết);
<i>MTN</i> chung.
Suy ra <i>MNT</i> <i>NQT</i>
c) Ta có <i>T</i><sub>1</sub> <i>S</i><sub>1</sub> <i>M</i><sub>1</sub> (góc ngồi của <i>TMS</i>). (1)
Kẻ tiếp tuyến <i>PH P</i>
Mặt khác <i>M</i><sub>1</sub> <i>P</i><sub>1</sub> (góc nội tiếp và góc tạo bởi tia tiếp tuyến và dây cung cùng chắn <i>PQ</i>).
1 1 1 2
<i>M</i> <i>S</i> <i>P</i> <i>P</i> <i>SPQ</i>
. (2)
Từ (1) và (2) suy ra <i>T</i><sub>1</sub> <i>SPQ</i>.
Mà <i>T</i><sub>1</sub> là góc ngồi tại đỉnh đối diện với đỉnh <i>P</i> nên tứ giác <i>PQTS</i> nội tiếp.
<b>Bài 33: Cho hình thang </b> <i>ABCD AB</i>
Hướng Dẫn:
Gọi <i>I</i> là trung điểm <i>CD</i>, ta có:
/ /
<i>IC</i> <i>AB</i>
<i>ICBA</i>
<i>IC</i> <i>AB</i>
là hình bình hành.
<i>BC</i> <i>AI</i>
. (1)
Tương tự <i>ABID</i> là hình bình hành nên <i>AD</i><i>BI</i>. (2)
<i>ABCD</i> là hình thang có <i>C</i><i>D</i> 60 nên <i>ABCD</i> là hình thang cân (3).
Từ (1), (2) và (3) ta có hai tam giác <i>IAD</i> <i>IBC</i><i>IBC IAD</i>, đều hay <i>IA</i><i>IB</i><i>IC</i><i>ID</i> hay
bốn điểm <i>A B C D</i>, , , cùng thuộc một đường tròn.
<b>Bài 34: Cho đường trịn tâm </b><i>O</i>. Kẻ đường kính <i>AB</i> và <i>CD</i> vng góc với nhau. Gọi <i>E</i> là điểm
chính giữa của cung nhỏ <i>CB</i>. <i>EA</i> cắt <i>CD</i> tại <i>F</i>, <i>ED</i> cắt <i>AB</i> tại <i>M</i> .
a) Các tam giác <i>CEF</i> và <i>EMB</i> là những tam giác gì?
a) Vì <i>CFE</i> là góc có đỉnh <i>F</i> nằm bên trong đường tròn nên:
1
2 <i>sđ CE</i> <i>sđ AD</i>
<i>CFE</i> . (1)
Góc <i>FCE</i> là góc nội tiếp chắn cung 1
<i>ED</i><i>FCE</i> . (2)
Vì hai đường kính <i>AB</i> và <i>CD</i> vng góc với nhau nên <i>AD</i><i>BD</i> và <i>E</i> là điểm chính giữa
của cung nhỏ <i>CB</i> nên <i>CE</i><i>EB</i>. (3)
Từ (1), (2) và (3) suy ra <i>FCE</i> <i>CFE</i> <i>CFE</i> cân tại <i>E</i>.
Tương tự ta cũng có <i>BME</i> cân tại <i>E</i>.
b) Theo câu a), <i>ECF</i> và <i>EBM</i> là hai tam giác cân nên <i>CE</i><i>EF EM</i>; <i>EB</i>.
Lại có <i>CE</i><i>EB</i><i>CE</i><i>EB</i>. Do đó <i>CE</i><i>EF</i><i>EM</i> <i>EB</i>.
Vậy bốn điểm <i>F C M B</i>, , , thuộc đường tròn tâm <i>E</i>.
<b>Bài 35: Trên các cạnh </b> <i>BC BD</i>, của hình vng <i>ABCD</i> ta lấy lần lượt các điểm <i>M N</i>, sao cho
45
<i>MAN</i> . Đường thẳng <i>BD</i> cắt các đường thẳng <i>AM AN</i>, tương ứng tại các điểm <i>P Q</i>, .
a) Chứng minh rằng các tứ giác <i>ABMQ</i> và <i>ADNP</i> nội tiếp.
b) Chứng minh rằng các điểm <i>M N Q P C</i>, , , , nằm trên cùng một đường tròn.
Hướng Dẫn:
a) Các đỉnh <i>A</i> và <i>B</i> cùng nhìn đoạn thẳng <i>MQ</i> dưới một góc 45.
Vì vậy tứ giác <i>ABMQ</i> nội tiếp.
Tương tự ta suy ra tứ giác <i>ADNP</i> nội tiếp.
b) Do <i>ABMQ</i> là tứ giác nội tiếp nên <i>AQM</i> <i>ABM</i> 180 <i>AQM</i> 90 .
Tương tự tứ giác <i>ADNP</i> nội tiếp suy ra <i>APN</i> 90 .
Tứ giác <i>MNQP</i> là tứ giác nội tiếp vì có hai đỉnh <i>Q</i> và <i>P</i> cùng nhìn cạnh <i>MN</i> dưới một góc
90.
Tứ giác <i>MCNP</i> là tứ giác nội tiếp vì <i>MCN</i><i>MPN</i> 90 90 180.
Từ (1) và (2) suy ra các điểm <i>M N Q P C</i>, , , , cùng nằm trên một đường tròn.
<b>Bài 36: Cho hình vng </b> <i>ABCD</i> có hai đường chéo cắt nhau tại <i>E</i>. Lấy <i>I</i> thuộc cạnh <i>AB</i>, <i>M</i>
thuộc cạnh <i>BC</i> sao cho <i>IEM</i> 90 (<i>I</i> và <i>M</i> không trùng với các đỉnh của hình vng).
a) Chứng minh rằng <i>BIEM</i> là tứ giác nội tiếp.
b) Tính số đo của góc <i>IME</i>.
c) Gọi <i>N</i> là giao điểm của tia <i>AM</i> và tia <i>DC</i>; <i>K</i> là giao điểm của <i>BN</i> và tia <i>EM</i>. Chứng
minh <i>BKCE</i> là tứ giác nội tiếp.
Hướng Dẫn:
a) Theo giả thiết có:
<i>IBM</i> <i>IEM</i> 90 <i>IBM</i><i>IEM</i> 180.
Vậy tứ giác <i>BIEM</i> nội tiếp đường trịn đường kính <i>IM</i> .
b) Tứ giác <i>BIEM</i> nội tiếp suy ra:
45
<i>IME</i><i>IBE</i> (hai đỉnh cùng nhìn cạnh <i>IE</i> và <i>ABCD</i> là hình vng).
c) Xét <i>EBI</i> và <i>ECM</i> có: <i>IBE</i><i>MCE</i> 45 (do <i>ABCD</i> là hình vng);
<i>BE</i><i>CE</i> (do <i>ABCD</i> là hình vng);
<i>BEI</i> <i>CEM</i> (do cùng phụ với <i>BEM</i> ).
<i>EBI</i> <i>ECM</i> <i>MC</i> <i>IB</i>
(hai cạnh tương ứng) <i>MB</i><i>IA</i>.
Vì <i>CN BA</i>// nên theo định lí Ta-lét, ta có: <i>MA</i> <i>MB</i> <i>IA</i>
<i>MN</i> <i>MC</i> <i>IB</i> . Suy ra <i>IM BN</i>// (định lí Ta-lét
đảo).
45
<i>BKE</i> <i>IME</i>
. Lại có <i>BCE</i> 45 (do <i>ABCD</i> là hình vng).
Suy ra <i>BKE</i><i>BCE</i>. Tứ giác <i>BKCE</i> có hai đỉnh <i>K</i> và <i>C</i> kề nhau và cùng nhìn cạnh <i>BE</i>
dưới một góc bằng nhau nên <i>BKCE</i> là tứ giác nội tiếp.
<b>Bài 37: Cho đường trịn đường kính </b><i>AB</i>, các điểm <i>C D</i>, nằm trên đường trịn đó sao cho <i>C D</i>, nằm
khác phía đối với đường thẳng <i>AB</i>, đồng thời <i>AD</i> <i>AC</i>. Gọi điểm chính giữa của các cung nhỏ
,
<i>AC AD</i> lần lượt là <i>M N</i>, ; giao điểm của <i>MN</i> với <i>AC AD</i>, lần lượt là <i>H I</i>, ; giao điểm của <i>MD</i> và
<i>CN</i> là <i>K</i>.
a) Chứng minh <i>ACN</i> <i>DMN</i> . Từ đó suy ra tứ giác <i>MCKH</i>.
b) Chứng minh <i>KH</i> song song với <i>AD</i>.
a) Vì <i>N</i> là điểm chính giữa của cung <i>AD</i><i>AN</i> <i>DN</i>.
<i>ACN</i> <i>DMN</i>
(hai góc nội tiếp chắn hai cung bằng nhau <i>AN DN</i>, ).
Khi đó tứ giác <i>CMHK</i> có hai đỉnh <i>M</i> và <i>C</i> cùng nhìn cạnh <i>HK</i> dưới một góc bằng nhau
nên <i>CMHK</i> là tứ giác nội tiếp.
b) Theo câu a) có <i>CMHK</i> là tứ giác nội tiếp nên
<i>CHK</i> <i>CMK</i> (cùng chắn cung <i>CK</i>). (1)
Xét đường trịn đường kính <i>AB</i> có
<i>CMK</i> <i>CAD</i> (cùng chắn <i>CD</i>) (2)
Từ (1) và (2) suy ra <i>CHK</i> <i>CAD</i>. Mà hai góc này ở vị trí đồng vị, suy ra <i>HK AD</i>// (đpcm).
c) <i>AK ND</i>// <i>KAD</i><i>ADN</i> <i>KMI</i> <i>MAIK</i> là tứ giác nội tiếp.
<i>ADN</i> <i>ACN</i> <i>AMI</i> <i>AKI</i> <i>KAI</i> <i>AKI</i> <i>AKI</i> cân tại <i>I</i>.
Mà <i>IM</i> là phân giác của góc <i>AIK</i><i>MI</i> <i>AK</i>.
Lại có <i>AK ND</i>// <i>MI</i> <i>ND</i> hay <i>MN</i> <i>ND</i><i>MND</i> 90 .
<i>MD</i>
là đường kính của đường trịn đường kính <i>AB</i>.
180 180
2
<i>AC</i>
<i>sđ MA sđ AD</i> <i>D</i>
<i>MAD</i> <i>sđ</i> <i>sđ A</i>
.
<b>Bài 38: Cho đường tròn </b>
,
<i>B C</i>) sao cho tam giác <i>ABC</i> nhọn. Các đường cao <i>BD</i> và <i>CE</i> của tam giác <i>ABC</i> cắt nhau tại
điểm <i>H</i>. Kẻ đường kính <i>AF</i> của đường trịn
a) Chứng minh tứ giác <i>BEDC</i> là tứ giác nội tiếp.
b) Chứng minh <i>AE AB</i>. <i>AD AC</i>. .
c) Chứng minh tứ giác <i>BHCF</i> là hình bình hành.
d) Đường tròn ngoại tiếp tam giác <i>ADE</i> cắt đường tròn
a) Tứ giác <i>BEDC</i> có <i>BEC</i><i>BDC</i> 90 (giả thiết). Suy ra tứ giác <i>BEDC</i> là tứ giác nội tiếp (hai góc
b) Tứ giác <i>BEDC</i> nội tiếp suy ra <i>AED</i> <i>ACB</i> (góc ngồi của tứ giác nội tiếp).
Xét <i>AED</i> và <i>ACB</i> có: <i>AED</i><i>ACB</i> (chứng minh trên);
và <i>BAC</i> chung
<i>AED</i> <i>ACB</i>
<i>AD</i> <i>AB</i>
(hai cạnh tương ứng)
. .
<i>AE AB</i> <i>AD AC</i>
.
c) Ta có: <i>BD CF</i>// (vì cùng vng góc với <i>AC</i>).
//
<i>BF EC</i> (vì cùng vng góc với <i>AB</i>).
Do đó <i>BHCF</i> là hình bình hành.
d) Ta thấy tứ giác <i>ADHE</i> nội tiếp đường trịn đường kính <i>AH</i> <i>AKH</i> 90 (1)
<b>Bài 39: Cho điểm C nằm trên nửa đường trịn (O) vói đường kính AB sao cho cung </b><i>AC</i>lớn hơn
cung <i>BC</i> (C ≠ B). Đường thăng vng góc vói AB tại O cắt dây AC tại D. Chứng minh tứ giác
BCDO nội tiếp.
Hướng Dẫn:
Học sinh tự chứng minh.
<b>Bài 40: Cho đường trịn (O) đường kính AB. Trên đoạn thẳng OB lấy điểm H bất kì (H khơng </b>
trùng O, B). Trên đường thẳng vng góc với OB tại H, lấy một điểm M ở ngồi đường trịn; MA
và MB thứ tự cắt đường tròn (O) tại c và D. Gọi I là giao điểm của AD và BC. Chứng minh MCID
và MCHB là tứ giác nội tiếp.
Hướng Dẫn:
Học sinh tự chứng minh.
<b>Bài 41: Cho tam giác ABC cân tại A. Đường thẳng xy song song với BC cắt AB tại E và cắt AC </b>
tại F. Chúng minh tứ giác EFCB nội tiếp.
Hướng Dẫn:
Chứng minh BEFC là hình thang cân
<b>Bài 42: Cho tam giác ABC vuông tại A, đường cao AH. Kẻ HE vng góc với AB tại E, Kẻ HF </b>
vng góc với AC tại F. Chứng minh tứ giác BEFC nội tiếp.
Hướng Dẫn:
<b>Bài 43: Cho đường tròn (O;R) từ một điểm M nằm ngồi đường trịn (O) kẻ hai tiếp tuyến tại A, B. </b>
a. Chứng minh bốn điểm O, A, M, B cùng nằm trên một đường tròn.
b. Kẻ cát tuyến MNP, gọi K là trung điểm NP. Chứng minh năm điểm O, K, A, M, B thuộc
<b>đường </b>
Hướng Dẫn:
a) Chứng minh bốn điểm O, A, M, B cùng nằm trên một đường tròn.
Ta có: OAM = 900<sub> </sub>
A thuộc đường trịn đường kính OM
Và: OBM= 900
B thuộc đường trịn đường kính OM
Vậy bốn điểm O, A, M, B cùng nằm trên một đường trịn đường kính OM.
b. Chứng minh năm điểm O, K, A, M, B thuộc đường
Ta có: Bốn điểm O, A, M, B cùng nằm trên một đường trịn đường kính OM
Mà: OK NP (K là trung điểm của dây NP)
K thuộc đường trịn đường kính OM