(4,0 điểm)

Một Téc nước hình trụ tròn có bán kính \(60\)cm, chiều cao \(220\)cm. Hỏi:

a) Diện tích Inox cần làm ra cái Téc nước (có nắp) là bao nhiêu mét vuông (giả sử phần nắp cong không đáng kể)

b) Khi Téc nước hình trụ chứa đầy nước thì được bao nhiêu lít?

a) Có \(M\) thuộc đường tròn \(\left( O \right)\) đường kính \(AB\) nên \(\Delta AMB\) vuông tại \(M\).

Vì \(D \in MB \Rightarrow \Delta AMD\)vuông tại \(M \Rightarrow \Delta AMD\)nội tiếp đường tròn đường kính\(AD\).

 \( \Rightarrow A,M,D\)tuộc đường tròn đường kính\(AD(1)\)

 \(d \bot AB\) tại \(H\) nên \(\Delta AHD\) vuông tại \(H\)\( \Rightarrow \Delta AHD\)nội tiếp đường tròn đường kính\(AD\)\( \Rightarrow A,M,D\)tuộc đường tròn đường kính\(AD(2)\)

Từ \((1);(2)\) bốn điểm \[A,M,D,H\]cùng thuộc một đường tròn đường kính \(AD\)(đpcm).

 b) Xét \(\Delta ABC\) có hai đường cao \(CH,\,BM\) cắt nhau tại \(D\) nên \(D\) là trực tâm

Suy ra \(AD \bot BC\,\,(3)\)

Có \(E\) thuộc đường tròn đường kính \(AB\)\( \Rightarrow \widehat {AEB} = 90^\circ  \Rightarrow AE \bot BE.\, Hay\,AD \bot BE\,\,(4)\)

Từ (3) và (4) suy ra \(B,\,E,\,C\) thẳng hàng.

c) Xét \(\left( O \right)\)có \(MK\)là tiếp tuyến tại M nên \(\widehat {OMK} = {90^0} \Rightarrow \widehat {KMD} + \widehat {BMO} = {90^0}(5)\)

\(\Delta OMB\)cân tại \(O \Rightarrow \widehat {OMB} = \widehat {OBM}\),\(\widehat {KDM} = \widehat {BDH}\)(đđ),\(\widehat {HDB} + \widehat {MBO} = {90^0}(6)\)

Từ (5) và (6) suy ra \(\widehat {KMD} = \widehat {KDM} \Rightarrow \Delta KMD\)cân tại \(K \Rightarrow KM = KD\) (t/c) (7)

Có \(\widehat {DMK} + \widehat {KMC} = {90^0},\widehat {MDK} + \widehat {KCM} = {90^0},\widehat {KMD} = \widehat {KDM} \Rightarrow \widehat {KMC} = \widehat {KCM}\)

\( \Rightarrow \Delta KMC\)cân tại \(K \Rightarrow KM = KC\)(t/c) (8)

Từ (7) và (8) suy ra \(KD = KC\)

Có \(E\) thuộc đường tròn \(\left( O \right)\) đường kính \(AB\) nên \(\Delta AEB\) vuông tại \(E\).

Hay \(\Delta CED\) vuông tại \(E\)mà \(EK\)là trung tuyến nên \(EK = KD = KC = \frac{{CD}}{2}(t/c)(9)\)

Từ (8) và (9) suy ra \(KM = KE\)(đpcm)

d) Gọi \(I\) là giao điểm của \(BM\) và \(KO\),  \(F\) là giao điểm của \(AB\) và \(ME\).

Có \(KM = KE,OM = OE \Rightarrow KO\) là đường trung trực của \(ME \Rightarrow KO \bot ME\) tại \(I\) 

Xét \(\Delta OEK\) có \(\widehat {OEK} = 90^\circ ,\,EI \bot OK \Rightarrow OI.OK = O{E^2} = {R^2}\)

Xét \(\Delta FIO\) và \(\Delta KHO\) có: O10-2024-GV163.\(\widehat {OIF} = \widehat {OHK} = 90^\circ ,\widehat O\) chung  

\[ \Rightarrow \frac{{FO}}{{KO}} = \frac{{OI}}{{OH}} \Rightarrow FO = \frac{{KO.OI}}{{OH}} = \frac{{{R^2}}}{{OH}}\] không đổi (Vì \(O,\,H\) cố định)

Suy ra điểm \(F\) nằm trên tia \(AB\) cố định và cách điểm \(H\) cố định một khoảng \[FO = \frac{{{R^2}}}{{OH}}\] không đổi nên \(F\) là điểm cố định.

Vậy \(ME\) luôn đi qua một điểm \(F\) cố định khi \(M\)thay đổi trên đường tròn \(\left( O \right)\).