Cho tam giác \[ABC\] vuông tại \[A\]. Đường tròn tâm \[O\] đường kính \[AB\] cắt các đoạn \[BC\] và \[OC\] lần lượt tại \[D\] và \[I\]. Gọi \[H\] là hình chiếu của \[A\] lên \[OC\]; \[AH\] cắt \[BC\] tại \[M\].

a) Chứng minh: Tứ giác \[ACDH\] nội tiếp và \[\widehat {CHD} = \widehat {ABC}\].

b) Chứng minh: Hai tam giác \[OHB\] và \[OBC\] đồng dạng với nhau và \[HM\] là tia phân giác của góc \[BHD\].

c) Gọi \[K\] là trung điểm \[BD\]. Chứng minh: \[MD.BC = MB.CD\] và \[MB.MD = MK.MC\].

d) Gọi \[E\] là giao điểm \[AM\] và \[OK\]; \[J\] là giao điểm \[IM\] và \[\left( O \right)\] (\[J\] khác \[I\]) . Chứng minh hai đường thẳng \[OC\] và \[EJ\] cắt nhau tại một điểm nằm trên \[\left( O \right)\].

a) Ta có: \[\widehat {ADB} = 90^\circ \] (góc nội tiếp chẵn nửa đường tròn) \[ \Rightarrow \widehat {ADC} = 90^\circ \]

\[ \Rightarrow \widehat {ADC} = \widehat {AHC}\]\[ \Rightarrow ACDH\] nội tiếp.

\[ \Rightarrow \widehat {CHD} = \widehat {CAD}\]

Mà \[\widehat {CAD} = \widehat {ABC}\] nên \[\widehat {CHD} = \widehat {ABC}\].

b) Ta có: \[OH.OC = O{A^2} = O{B^2} \Rightarrow \frac{{OH}}{{OB}} = \frac{{OB}}{{OC}}\]

.

\[ \Rightarrow \widehat {OHB} = \widehat {OBC} \Rightarrow \widehat {OHB} = \widehat {CHD}\]

\[ \Rightarrow \widehat {BHM} = \widehat {DHM}\] hay \[HM\] là tia phân giác của góc \[BHD\].

c) Tam giác \[DHB\] có \[HM\] là phân giác trong \[ \Rightarrow \frac{{MD}}{{MB}} = \frac{{HD}}{{HB}}\]

Tam giác \[DHB\] có \[HC\] là phân giác ngoài \[ \Rightarrow \frac{{CD}}{{CB}} = \frac{{HD}}{{HB}}\]

Vậy \[\frac{{MD}}{{MB}} = \frac{{CD}}{{CB}} \Rightarrow MD.BC = MB.CD\].

Cách 1. Từ trên suy ra \[MD.\left( {MB + MC} \right) = MB.\left( {MC - MD} \right)\]

\[ \Rightarrow 2MB.MD = MC\left( {MB - MD} \right)\]

\[ \Rightarrow 2MB.MD = 2MK.MC\]

\[ \Rightarrow MB.MD = MK.MC\]

Cách 2. Gọi \[L\] là giao điểm của \[AE\] với đường tròn \[\left( O \right)\].

5 điểm \[A,\,O,\,K,\,L,\,C\] cùng thuộc đường tròn.

\[ \Rightarrow MK.MC = MA.ML\]

Mà \[MA.ML = MB.MD\]\[ \Rightarrow MB.MD = MK.MC\].

d) Gọi \[N\] là giao điểm của \[CO\,\]với đường tròn \[\left( O \right)\].

\[ \Rightarrow \widehat {IJN} = 90^\circ \,\,\left( 1 \right)\]

Mặt khác: \[MI.MJ = MD.MB = MK.MC\]

\[ \Rightarrow \widehat {MCI} = \widehat {MJK} = \widehat {MEO}\]

\[ \Rightarrow MEJK\] nội tiếp.

\[ \Rightarrow \widehat {EJM} = 90^\circ \,\,\,\,\left( 2 \right)\]

Từ (1) và (2) \[ \Rightarrow E,\,\,J,\,\,N\] thẳng hàng.

Suy ra hai đường thẳng \[OC\] và \[EJ\] cắt nhau tại một điểm nằm trên \[\,\left( O \right)\].