Câu hỏi:

23/12/2025 17 Lưu

Cho tam giác \(ABC\) nhọn \(\left( {AB < AC} \right)\) nội tiếp đường tròn tâm \(O\), \(AD\) là đường cao. Gọi \(E\), \(F\) lần lượt là hình chiếu của \(D\) trên \(AB\), \(AC\).

1) Chứng minh tứ giác \(AEDF\) nội tiếp và \(AE.AB = AF.AC\).

2) Gọi \(AP\) là đường kính của đường tròn \(\left( O \right)\). Chứng minh \(AP\) vuông góc với \(EF\).

3) Gọi \(H\) là trực tâm của tam giác \(ABC\). Đường tròn đường kính \(AH\) cắt đường tròn \(\left( O \right)\) tại điểm thứ hai \(T\). Gọi \(K\) là trực tâm của tam giác \(BTC\). Chứng minh tam giác \(HKT\) vuông tại \(H\).

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack
Cho tam giác \(ABC\) nhọn \(\left( {AB < AC} \right)\) nội tiếp đường tròn tâm \(O\), \(AD\) là đường cao. Gọi (ảnh 1)

1)Ta có \(\widehat {AED} = 90^\circ \), \(\widehat {AFD} = 90^\circ \)

Xét tứ giác \(AEDF\)\(\widehat {AED} + \widehat {AFD} = 90^\circ + 90^\circ = 180^\circ \) suy ra tứ giác \(AEDF\) nội tiếp.

Trong tam giác vuông \(ABD\)\(DE\) là đường cao suy ra \(AE.AB = A{D^2}\,\,\,\left( 1 \right)\).

Trong tam giác vuông \(ACD\)\(DF\) là đường cao suy ra \(AF.AC = A{D^2}\,\,\,\left( 2 \right)\).

Từ (1) và (2) ta có \(AE.AB = AF.AC\).

2)Do \(AE.AB = AF.AC \Rightarrow \frac{{AE}}{{AC}} = \frac{{AF}}{{AB}}\), mà \(\widehat {BAC}\) chung

Suy ra

\( \Rightarrow \widehat {AEF} = \widehat {ACB}\)

Ta có \(\widehat {BAP} = \widehat {BCP}\)  

Suy ra \(\widehat {AEF} + \widehat {BAP} = \widehat {ACB} + \widehat {BCP} = \widehat {ACP} = 90^\circ \)

Vậy \(AP\) vuông góc với \(EF\).

3)Ta có \(AH \bot BC\), \(TK \bot BC \Rightarrow AH\parallel TK\).

Do \(BH \bot AC\), \(PC \bot AC \Rightarrow BH\parallel PC\).

Do \(CH \bot AB\), \(PB \bot AB \Rightarrow CH\parallel PB\).

Suy ra tứ giác \(BHCP\) là hình bình hành.

Gọi \(I\) là trung điểm \(BC\), ta có \(OI = \frac{1}{2}AH\).

Tương tự \(OI = \frac{1}{2}TK \Rightarrow AH = TK\).

Khi đó tứ giác \(AHKT\) là hình bình hành.

\( \Rightarrow AT\parallel HK\).

\(\widehat {ATH} = 90^\circ \Rightarrow \widehat {THK} = 90^\circ \)

Vậy tam giác \(HKT\) vuông tại \(H\).

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

1)\(P = \frac{{x + 2 + \sqrt x \left( {\sqrt x - 1} \right) - \left( {x + \sqrt x + 1} \right)}}{{\left( {\sqrt x - 1} \right)\left( {x + \sqrt x + 1} \right)}}.\frac{1}{{\sqrt x - 1}}\)

\( = \frac{{x + 2 + x - \sqrt x - x - \sqrt x - 1}}{{\left( {\sqrt x - 1} \right)\left( {x + \sqrt x + 1} \right)}}.\frac{1}{{\sqrt x - 1}}\)

\( = \frac{{{{\left( {\sqrt x - 1} \right)}^2}}}{{\left( {\sqrt x - 1} \right)\left( {x + \sqrt x + 1} \right)}}.\frac{1}{{\sqrt x - 1}}\)

\( = \frac{1}{{x + \sqrt x + 1}}\).

2)\(P = \frac{1}{3} \Leftrightarrow \frac{1}{{x + \sqrt x + 1}} = \frac{1}{3} \Leftrightarrow x + \sqrt x - 2 = 0\)

\( \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}\sqrt x = 1\\\sqrt x = - 2\end{array} \right. \Leftrightarrow x = 1\left( l \right)\).

Lời giải

1)Điều kiện: \(\left\{ \begin{array}{l}0 \le x \le 3\\y \ge 0\\y + 3 - {x^2} \ge 0\end{array} \right.\).

Phương trình (1) trở thành \(\sqrt {4{x^2} + 3}  - \sqrt {{y^2} + 3}  + 2\sqrt {2x}  - 2\sqrt y  = 0\)

\( \Leftrightarrow \left( {\sqrt {2x}  - \sqrt y } \right)\left[ {\frac{{\left( {\sqrt {2x}  + \sqrt y } \right)\left( {2x + y} \right)}}{{\sqrt {4{x^2} + 3}  + \sqrt {{y^2} + 3} }} + 2} \right] = 0 \Leftrightarrow y = 2x\).

Thay vào phương trình (2) ta được

\(\sqrt {x + 1}  + \sqrt {3 - x}  = 2 + \sqrt {2x + 3 - {x^2}} \)

Đặt \(t = \sqrt {x + 1}  + \sqrt {3 - x}  \Rightarrow \sqrt {2x + 3 - {x^2}}  = \frac{{{t^2} - 4}}{2}\)

Khi đó \(t = 2 + \frac{{{t^2} - 4}}{2} \Leftrightarrow {t^2} - 2t = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}t = 0\\t = 2\end{array} \right.\)

Với \(t = 0\) ta được \(\sqrt {x + 1}  + \sqrt {3 - x}  = 0\left( {vn} \right)\). 

Với \(t = 2\) ta được \(\sqrt {x + 1}  + \sqrt {3 - x}  = 2 \Leftrightarrow \sqrt {\left( {x + 1} \right)\left( {3 - x} \right)}  = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x =  - 1\,\left( l \right)\\x = 3\,\left( {tm} \right)\end{array} \right.\).

Với \(x = 3 \Rightarrow y = 6\). \(P = \left( {2x + 2x + \frac{2}{{{x^2}}}} \right) + \left( {\frac{1}{x} + \frac{6}{y}} \right) + \left( {y + \frac{{36}}{y}} \right) + 2\sqrt {xy}  \ge 3.2 + 2 + 2.6 + 2\sqrt 6 \)

Vậy nghiệm của hệ phương trình là \(\left( {x;y} \right) = \left( {3;6} \right)\).      

2)Ta có \(P = 4x + \frac{2}{{{x^2}}} + \frac{1}{x} + y + \frac{{42}}{y} + 2\sqrt {xy} \)  

Do \(x > 0,y > 0\) và \(6x + y = 2xy\) nên \(\frac{1}{x} + \frac{6}{y} = 2\)

Mặt khác ta có \(2xy = 6x + y \ge 2\sqrt {6xy}  \Rightarrow \sqrt {xy}  \ge \sqrt 6 \)

Khi đó   

\( \Rightarrow P \ge 20 + 2\sqrt 6 \).

Dấu bằng xảy ra khi \(x = 1,y = 6\).

Vậy giá trị nhỏ nhất của biểu thức \(P\) là \(20 + 2\sqrt 6 \).