Câu hỏi:
29/08/2024 2,319Cho đường tròn \(\left( {O;R} \right)\) có đường kính \(AB,\) đường thẳng \(d\) là tiếp tuyến của đường tròn \(\left( O \right)\) tại điểm \(A,\) điểm \(C\) di động trên \(d\) sao cho \(C\) không trùng với \(A\) và \(CA > R.\) Từ \(C\) kẻ tiếp tuyến \(CD\) của đường tròn \(\left( O \right)\) \((D\) là tiếp điểm và \(D\) không trùng với \(A).\)
1) Chứng minh tứ giác \(AODC\) nội tiếp đường tròn.
2) Gọi \(H\) là giao điểm của \(AD\) và \(OC,\,\,BC\) cắt đường tròn \(\left( O \right)\) tại điểm thứ hai là \(K\left( {K \ne B} \right),\) đoạn thẳng \(CH\) cắt đường tròn \(\left( O \right)\) tại điểm \(I.\) Chứng minh rằng \(IC \cdot IO = IH \cdot CO\) và \(\widehat {CKH} = 2 \cdot \widehat {IAO}.\)
3) Hai đường thẳng \(AB\) và \(CD\) cắt nhau tại \(E.\) Đường thẳng qua \(O\) vuông góc \(AB\) cắt \(CE\) tại \(M.\) Tìm vị trí của \(C\) để biểu thức \(T = 9 \cdot \frac{{CA}}{{CM}} + \frac{{ME}}{{MO}}\) đạt giá trị nhỏ nhất.
Quảng cáo
Trả lời:
Giải bởi Vietjack
1) ⦁ Vì \(CA,CD\) là các tiếp tuyến của đường tròn \(\left( O \right)\), nên \(CA \bot OA\) tại \(A\) và \(AD \bot OD\) tại \(D\) hay \(\widehat {CAO} = 90^\circ ;\,\,\widehat {CDO} = 90^\circ .\)
Do đó hai điểm \(A,\,\,D\) nằm trên đường tròn đường kính \(CO.\)
Vậy tứ giác \(AODC\) nội tiếp được đường tròn đường kính \(CO.\)
2) * Chứng minh \(IC \cdot IO = IH \cdot CO\)
⦁ Do \(C\) là giao của hai tiếp tuyến \(CA,\,\,CD\) của đường tròn \(\left( O \right),\) nên \(OC\) là phân giác của góc \(AOD\) hay \(\widehat {AOI} = \widehat {DOI}.\) Suy ra nên \[\widehat {ADI} = \widehat {IAD}\,\,\,\left( 1 \right)\] (hai góc nội tiếp chắn hai cung bằng nhau của đường tròn \(\left( O \right)).\)
Ta có \(\widehat {CAI} + \widehat {IAO} = 90^\circ \) nên \(\widehat {CAI} = 90^\circ - \widehat {IAO}.\,\,\,\left( 2 \right)\)
Xét \(\Delta OAI\) cân tại \(O\) (do \(OA = OI)\) nên \(\widehat {IAO} = \widehat {AIO} = \frac{{180^\circ - \widehat {AOI}}}{2} = 90^\circ - \frac{1}{2}\widehat {AOI}.\)
Lại có \(\widehat {ADI} = \frac{1}{2}\widehat {AOI}\) (góc nội tiếp và góc ở tâm cùng chắn cung \(AI\) của đường tròn \(\left( O \right)).\)
Do đó \(\widehat {IAO} = 90^\circ - \widehat {ADI}\) hay \(\widehat {ADI} = 90^\circ - \widehat {IAO}.\,\,\,\left( 3 \right)\)
Từ \(\left( 1 \right),\,\,\left( 2 \right)\) và \(\left( 3 \right)\) suy ra \[\widehat {CAI} = \widehat {IAD}\,\,\left( { = \widehat {ADI}} \right)\] hay \(AI\) là phân giác của \(\widehat {CAH}.\)
Xét \(\Delta CAH\) có \[AI\] là phân giác của \(\widehat {CAH}\) nên: \(\frac{{IC}}{{IH}} = \frac{{AC}}{{AH}}.\,\,\,\left( 4 \right)\)
⦁ Ta có \(OA = OD\) và \(CA = CD\) (tính chất hai tiếp tuyến cắt nhau) nên \(OC\) là đường trung trực của \(AD\) hay \(AH \bot OC\)
Xét \(\Delta AHO\) vuông tại \(H,\) ta có \(\sin \widehat {AOH} = \frac{{AH}}{{AO}}.\)
Xét \(\Delta ACO\) vuông tại \(A,\) ta có \(\sin \widehat {AOH} = \sin \widehat {AOC} = \frac{{AC}}{{CO}}.\)
Do đó \(\frac{{AH}}{{AO}} = \frac{{AC}}{{CO}}\) hay \(\frac{{AC}}{{AH}} = \frac{{CO}}{{AO}} = \frac{{CO}}{{OI}}\,\,\,\left( 5 \right)\) (do \(OA = OI)\)
Từ \[\left( 4 \right)\] và \(\left( 5 \right)\) suy ra: \(\frac{{IC}}{{IH}} = \frac{{CO}}{{OI}}\) hay \(IC \cdot OI = IH \cdot CO.\)
* Chứng minh \(\widehat {CKH} = 2\widehat {IAO}\)
Nối \(AK,\) ta có \(\widehat {AKB} = 90^\circ \) (góc nội tiếp chắn nửa đường tròn) hay \(AK \bot BC.\)
Xét \(\Delta CAK\) và \(\Delta ABC\) có: \(\widehat {AKC} = \widehat {BAC} = 90^\circ \) và \(\widehat {ACB}\) là góc chung
Do đó (g.g), suy ra \(\frac{{CA}}{{CB}} = \frac{{AK}}{{CA}}\) hay \(C{A^2} = CK \cdot CB.\)
Tương tự, ta có (g.g) suy ra \(\frac{{CA}}{{CO}} = \frac{{CH}}{{CA}}\) hay \(C{A^2} = CH \cdot CO.\)
Suy ra \(CK \cdot CB = CH \cdot CO\) nên \(\frac{{CK}}{{CO}} = \frac{{CH}}{{CB}}.\)
Xét \(\Delta CKH\) và \(\Delta COB\) có: \[\widehat {OCB}\] là góc chung và \(\frac{{CK}}{{CO}} = \frac{{CH}}{{CB}}.\)
Do đó (c.g.c), suy ra \(\widehat {CKH} = \widehat {COB}\) (hai góc tương ứng).
Mặt khác \(\widehat {COB} = \widehat {IOB} = 2\widehat {IAB}\) (Góc ở tâm và góc nội tiếp cùng chắn cung \(BI)\)
Suy ra \(\widehat {CKH} = 2\widehat {IAB}\) hay \(\widehat {CKH} = 2 \cdot \widehat {IAO}.\)
3) Ta có \(OM\,{\rm{//}}\,AC\) (cùng vuông góc với \(AB)\)nên \(\widehat {COM} = \widehat {OCA}\) (hai góc so le trong).
Mà \(CO\) là tia phân giác của \(\widehat {ACD}\) (do hai tiếp tuyến \(CA,\,\,CD\) của đường tròn \(\left( O \right)\) cắt nhau tại \(C)\) nên \(\widehat {OCA} = \widehat {OCM}.\)
Do đó \[\widehat {COM} = \widehat {OCM}\] suy ra \[\Delta CMO\] cân tại \(M.\) Từ đó ta có \(MC = MO.\)
Xét \(\Delta ACE\) có \(MO\,{\rm{//}}\,CA\) nên theo hệ quả định lí Thalès, ta có: \[\frac{{CA}}{{MO}} = \frac{{AE}}{{OE}}.\]
Xét \(\Delta ODE\) và \(\Delta MOE\) có: \(\widehat {ODE} = \widehat {MOE} = 90^\circ \) và \(\widehat {OEM}\) là góc chung
Do đó (g.g), suy ra \(\frac{{OE}}{{ME}} = \frac{{OD}}{{MO}}\) hay \(\frac{{OE}}{{OD}} = \frac{{ME}}{{MO}}.\)
Khi đó: \(T = 9 \cdot \frac{{CA}}{{CM}} + \frac{{ME}}{{MO}}\)\( = 9 \cdot \frac{{CA}}{{MO}} + \frac{{ME}}{{MO}}\)\( = 9 \cdot \frac{{AE}}{{OE}} + \frac{{OE}}{{OD}} = 9 \cdot \frac{{OE + OA}}{{OE}} + \frac{{OE}}{{OD}}\)
\( = 9 \cdot \left( {1 + \frac{{OA}}{{OE}}} \right) + \frac{{OE}}{{OA}}\)\( = 9 + \left( {9 \cdot \frac{{OA}}{{OE}} + \frac{{OE}}{{OA}}} \right)\) \[\mathop \ge \limits^{{\rm{B\ST Cauchy}}} \]\[9 + 2\sqrt {9 \cdot \frac{{OA}}{{OE}} \cdot \frac{{OE}}{{OA}}} = 15.\]
Dấu “=" xảy ra khi và chỉ khi \(\frac{{OA}}{{OE}} = \frac{{OE}}{{OA}}\) hay \(9O{A^2} = O{E^2},\) tức là \(OE = 3 \cdot OA = 3R.\)
Dễ dàng chứng minh được (g.g)
Suy ra \(\frac{{OE}}{{CE}} = \frac{{OD}}{{CA}}\) hay \(\frac{{CE}}{{CA}} = \frac{{OE}}{{OD}} = \frac{{3R}}{R} = 3\) hay \(CE = 3CA.\)
Áp dụng định lí Pythagore cho \(\Delta ACE\) vuông tại \(A,\) ta có: \(C{E^2} - C{A^2} = A{E^2}\)
Suy ra \(9 \cdot C{A^2} - C{A^2} = {\left( {AO + OE} \right)^2}\)
Hay \(8C{A^2} = {\left( {R + 3R} \right)^2}\) nên \(8C{A^2} = 16{R^2},\) suy ra \(CA = R\sqrt 2 .\)
Vây điểm \(C\) cách \(A\) một khoảng bằng \(R\sqrt 2 \) thì biểu thức \(T\) đạt giá trị nhỏ nhất bằng \(15.\)
Nhà sách vietjack
Hot: 500+ Đề thi vào 10 file word các Sở Hà Nội, TP Hồ Chí Minh có đáp án 2025 (chỉ từ 100k). Tải ngay
Bình luận
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Câu 1:
Nhân ngày Quốc tế thiếu nhi, cô chủ nhiệm lớp đi mua bút làm quà tặng cho học sinh. Cửa hàng cô đến mua đang có chương trình ưu đãi như sau: giảm giá \(20{\rm{\% }}\) so với giá niêm yết từ cái thứ 1 đến cái thứ 30 cho mỗi cái bút; từ cái thứ 31 trở đi được áp dụng mức giảm giá tiếp theo là \(40{\rm{\% }}\) so với giá niêm yết cho mỗi cái bút.
1) Cô mua 40 cái bút hết \[900{\rm{ }}000\] đồng. Tính giá niêm yết của một cái bút.
2) Nếu cô có \[1{\rm{ }}260{\rm{ }}000\] đồng thì cô mua được bao nhiêu cái bút?
Xem đáp án »
29/08/2024
4,445
Câu 2:
Cho \(a,\,\,b,\,\,c\) là các số thực dương thỏa mãn điều kiện \(a + b + c = 3.\) Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức \(P = \frac{b}{{{a^2} + 1}} + \frac{c}{{{b^2} + 1}} + \frac{a}{{{c^2} + 1}} + \frac{1}{4}\left( {ab + bc + ca} \right).\)
Cho \(a,\,\,b,\,\,c\) là các số thực dương thỏa mãn điều kiện \(a + b + c = 3.\) Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức \(P = \frac{b}{{{a^2} + 1}} + \frac{c}{{{b^2} + 1}} + \frac{a}{{{c^2} + 1}} + \frac{1}{4}\left( {ab + bc + ca} \right).\)
Xem đáp án »
29/08/2024
2,298
Câu 3:
Đồ thị hàm số \(y = 3x + 2\) đi qua điểm nào trong các điểm sau?
Xem đáp án »
29/08/2024
1,143
Câu 4:
Giải hệ phương trình \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{x - 5y = 16}\\{3x + 2y = - 3.}\end{array}} \right.\)
Giải hệ phương trình \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{x - 5y = 16}\\{3x + 2y = - 3.}\end{array}} \right.\)
Xem đáp án »
29/08/2024
853
Câu 5:
Cho biểu thức \(A = \frac{{3\sqrt x + 1}}{{\sqrt x + 3}}\left( {1 + \frac{1}{{\sqrt x + 2}}} \right) + \frac{9}{{\sqrt x + 2}},\) với \(x \ge 0.\)
1) Rút gọn biểu thức \(A.\)
2) Tìm tất cả các giá trị nguyên của \(x\) để biểu thức \(A\) nhận giá trị nguyên.
Xem đáp án »
29/08/2024
520
Câu 6:
Điều kiện xác định của biểu thức \(P\left( x \right) = \sqrt {x - 10} \) là:
Xem đáp án »
29/08/2024
487
🔥 Đề thi HOT:
-
Dạng 5: Bài toán về lãi suất ngân hàng có đáp án
-
Bộ 10 đề thi cuối kì 1 Toán 9 Kết nối tri thức có đáp án - Đề 01
-
Dạng 2: Kỹ thuật chọn điểm rơi trong bài toán cực trị xảy ra ở biên có đáp án
-
Bộ 5 đề thi giữa kì 2 Toán 9 Kết nối tri thức có đáp án - Đề 01
-
15 câu Trắc nghiệm Toán 9 Kết nối tri thức Bài 1. Khái niệm phương trình và hệ hai phương trình bậc nhất hai ẩn có đáp án
-
Bộ 10 đề thi cuối kì 2 Toán 9 Chân trời sáng tạo có đáp án (Đề số 1)
-
Dạng 6: Bài toán về tăng giá, giảm giá và tăng, giảm dân số có đáp án
-
Bộ 5 đề thi giữa kì 2 Toán 9 Kết nối tri thức có đáp án - Đề 03
Hãy Đăng nhập hoặc Tạo tài khoản để gửi bình luận
-
-
Bình luận