khoahoc.vietjack.com

Câu hỏi:

13/09/2024 10,217 Lưu

Cho tứ giác ABCD có C^+D^=90°. Gọi M, N, P, Q lần lượt là trung điểm của AB, BD, DC, CA. Chứng minh bốn điểm M, N, P, Q cùng thuộc một đường tròn. Tìm tâm đường tròn đó.

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack
Cho tứ giác ABCD có ^C +^D=90 độ. Gọi M, N, P, Q lần lượt là trung điểm của AB, BD, DC, CA. Chứng minh (ảnh 1)

Gọi T là giao điểm của hai đường thẳng AD và CB.

Xét ∆TCD có DTC^+TDC^+TCD^=180°

Suy ra DTC^=180°-TDC^+TCD^=180°-90°=90° nên AD ⊥ BC.

Xét ∆ABD có M, N lần lượt là trung điểm của AB, BD nên MN là đường trung bình của ∆ABD, do đó MN // AD.

Tương tự, ta có MQ là đường trung bình của ∆ABC nên MQ // BC.

Mặt khác AD ⊥ BC, suy ra MN ⊥ MQ.

Chứng minh tương tự ta cũng có MN ⊥ NP, NP ⊥ PQ.

Suy ra MNPQ là hình chữ nhật (tứ giác có ba góc vuông).

Vậy bốn điểm M, N, P, Q cùng thuộc một đường tròn có tâm O là giao điểm của hai đường chéo MP và NQ.

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Đường tròn tâm I nội tiếp tam giác ABC tiếp xúc với AB, AC lần lượt tại F và E. Kẻ CK vuông góc với (ảnh 1)

a) ⦁ Gọi J là trung điểm của IC.

Vì đường tròn (I) tiếp xúc với AC tại E nên IE ⊥ AC tại E. Do đó IEC^=90° nên điểm E thuộc đường tròn tâm J, đường kính IC.

Vì CK ⊥ BI tại K nên BKC^=90° hay IKC^=90° nên điểm K thuộc đường tròn tâm J, đường kính IC.

Do đó bốn điểm I, E, K, C cùng thuộc đường tròn tâm J, đường kính IC.

Như vậy, tứ giác IEKC nội tiếp đường tròn.

Suy ra KEC^=KIC^ (hai góc nội tiếp cùng chắn cung KC). (3)

⦁ Vì đường tròn (I) là đường tròn nội tiếp tam giác ABC nên AI, BI, CI là các đường phân giác của tam giác ABC.

Gọi P là giao điểm của AI và EF.

Do AI là tia phân giác của góc BAC nên PAE^=12BAC^.

Do BI là tia phân giác của góc ABC nên IBC^=12ABC^.

Do CI là tia phân giác của góc ACB nên ICB^=12ACB^.

Vì đường tròn (I) tiếp xúc với AB, AC lần lượt tại F và E hay AE, AF là hai tiếp tuyến của đường tròn (I), do đó IE = IF và AE = AF.

Suy ra AI là đường trung trực của đoạn thẳng EF nên AI ⊥ EF tại P.

Xét ∆APE có APE^+PAE^+AEP^=180°

Suy ra AEP^=180°-APE^-PAE^=180°-90°-12BAC^=90°-12BAC^.

Do đó AEF^=90°-12BAC^. (1)

Xét ∆IBC có  là góc ngoài của tam giác tại đỉnh I nên

KIC^=IBC^+ICB^=12ABC^+12ACB^=ABC^+ACB^2=180°-BAC^2=90°-12BAC^. (2)

Từ (1) và (2), suy ra AEF^=KIC^. (4)

Từ (3) và (4), suy ra AEF^=KEC^.

Mà AEF^+CEF^=180° (hai góc kề bù) nên KEC^+CEF^=180° hay KEF^=180°.

Vậy ba điểm F, E, K thẳng hàng.

b) Xét ∆KBC vuông tại K có KM là đường trung tuyến ứng với cạnh huyền BC nên KM=12BC.

Mà M là trung điểm của BC nên MB=MC=12BC.

Do đó MB = MK nên ∆MKB cân ở M, suy ra MBK^=MKB^.

Xét ∆MKB có KMC^ là góc ngoài tại đỉnh M nên KMC^=MBK^+MKB^=2MBK^=2·ABC^2=ABC^.

Xét ∆ABC có M, N lần lượt là trung điểm của BC, AC nên MN là đường trung bình của ∆ABC, suy ra MN // AB, do đó NMC^=ABC^ (hai góc đồng vị).

Suy ra KMC^=NMC^ vì vậy ba điểm K, N, M thẳng hàng.

Lời giải

Cho đường tròn (O; R). Từ điểm M nằm ngoài đường tròn (O; R), kẻ các tiếp tuyến MA và MB với đường tròn đó (ảnh 1)

a) ⦁ Ta có MA, MB là các tiếp tuyến của đường tròn (O) lần lượt tại A và B nên MA ⊥ OA, MB ⊥ OB.

Xét ∆OAM vuông tại A, theo định lí Pythagore, ta có:

OM2=MA2+OA2=R32+R2=4R2

Suy ra OM = 2R.

Gọi I là giao điểm của (O) với tia OM, ta có OI = R nên IM = OM – OI = 2R – R = R.

Do đó, IM = IO = R nên I là trung điểm của OM.

Do ∆OAM vuông tại A nên trung điểm I của cạnh huyền OM là tâm đường tròn ngoại tiếp ∆OAM.

Do ∆OBM vuông tại B nên trung điểm I của cạnh huyền OM là tâm đường tròn ngoại tiếp ∆OBM.

Do đó bốn điểm A, M, B, O cùng nằm trên đường tròn (I) đường kính OM.

Vậy I là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác AMB. (1)

⦁ Xét ∆OAM vuông tại A, ta có: sin AMO^=OAOM=12

Suy ra AMO^=30°.

Do MA, MB là hai tiếp tuyến của đường tròn (O) cắt nhau tại M nên MA = MB và MO là tia phân giác của góc AMB, suy ra AMB^=2AMO^=2·30°=60°.

Vì vậy tam giác AMB là tam giác đều có MA=MB=AB=R3 (2)

Từ (1), (2) suy ra đường tròn nội tiếp tam giác đều MAB cạnh R3 có tâm là I và bán kính là R3·36=R2.

b) Do tam giác MAB đều cạnh R3 nên chu vi tam giác MAB bằng 3R3.

c) Ta có MBO^=MBP^+PBO^=90° suy ra  MBP^=90°-PBO^. (3)

Do ∆OBP cân tại O (do OB = OP) nên ta có:

PBO^=BPO^=180°-BOP^2=90°-12BOP^.

Xét đường tròn (O) có BQP^, BOP^ lần lượt là góc nội tiếp và góc ở tâm cùng chắn cung BP nên  BQP^=12BOP.^

Do đó PBO^=90°-BQP^. Hay BQP^=90°-PBO^.  (4)

Từ (3) và (4) suy ra MBP^=BQP^.

Xét ∆MPB và ∆MBQ có:

 MBP^=MQB^, BMQ^ là góc chung

Do đó ∆MPB ᔕ ∆MBQ (g.g).

Suy ra MBMQ=MPMB hay MP·MQ=MB2=R32=3R2.

Lại có (MQ – MP)2 ≥ 0 hay (MQ + MP)2 ≥ 4MQ.MP

Suy ra (MQ + MP)2 ≥ 4.3R2 = 12R2

Do đó MQ+MP≥12R2=2R3 (dấu “=” xảy ra khi MQ = MP).

Vậy MQ + MP đạt giá trị nhỏ nhất bằng 2R3 khi đó MP = MQ hay đường thẳng d đi qua M và A hoặc d đi qua M và B.

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 4

Cho tam giác ABC vuông tại A có đường cao AH = 2,4 cm và ABAC=34. Tính bán kính đường tròn nội tiếp r và bán kính đường tròn ngoại tiếp R của tam giác ABC.

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 5

Cho tam giác ABC có BC = 10 và BAC^=30°. Tính bán kính đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC.

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP