Cho hình vuông \[ABCD\] cạnh 4 cm. Gọi \[M,\,\,N\] lần lượt là trung điểm của \[AB,\,\,BC.\] Gọi \[E\] là giao điểm của \[CM\] và \[DN\]. Bán kính của đường tròn đi qua bốn điểm \[A,\,\,D,\,\,E,\,M\] bằng bao nhiêu? (Đơn vị: cm, kết quả làm tròn đến hàng phần trăm).

Đáp án: 6,5

Vì tam giác \[ABC\] cân tại \[A\] nên đường cao \[AH\] là đường trung trực của đoạn \[BC\].

Qua trung điểm \[M\] của \[AB\] kẻ đường trung trực của \[AB\] cắt \[AH\] tại \[O\]. Khi đó tâm đường tròn đi qua ba đỉnh của tam giác \[ABC\].

Bán kính đường tròn \[\left( O \right)\] là \[R = OA = OB\].

Tam giác \[OBH\] vuông tại \[H\], ta có:

\[B{O^2} = B{H^2} + O{H^2}\]

\[B{O^2} = {\left( {\frac{{BC}}{2}} \right)^2} + {\left( {OA - AH} \right)^2}\]

\[{R^2} = 36 + {\left( {R - 4} \right)^2}\]

\[{R^2} = 36 + {R^2} - 8R + 16\]

\[8R = 52\]

\[R = 6,5\] (cm).

a) Sai.

Xét \[\Delta CMB\] và \[\Delta DNC\], có:

\[\widehat {MBC} = \widehat {NCD} = 90^\circ \]

\[\widehat C\] chung

\[BC = DC\]

Do đó, \[\Delta CMB = \Delta CND\] (cạnh góc vuông – góc nhọn).

b) Đúng.

Vì \[\Delta CMB = \Delta CND\] (cmt)

Suy ra \[\widehat {DNC} = \widehat {CMB}\] (hai góc tương ứng)

Ta có: \[\widehat {ECN} + \widehat {ENC} = \widehat {ECN} + \widehat {CMB} = 90^\circ \]

Do đó, \[\widehat {CEN} = 90^\circ \] hay \[CM \bot DN\].

c) Đúng.

Nhận thấy \[\Delta ADM\] vuông tại \[A\] nên \[A,\,D,\,M\] thuộc đường tròn đường kính \[DM\].

                  \[\Delta DME\] vuông tại \[E\] nên \[E,\,D,\,M\] thuộc đường tròn đường kính \[DM\].

Do đó, \[A,\,\,D,\,\,E,\,\,M\] cùng thuộc một đường tròn đường kính \[DM\].

d) Sai.

Vì \[AM\parallel IC\] và \[AM = IC = \frac{1}{2}AB\] nên \[AMCI\] là hình bình hành.

Do đó, \[AI\parallel MC\].

Suy ra \[\Delta ADE\] cân tại \[A\], do đó \[AD = AE = AB\].

Vậy \[B,\,\,D,\,\,E\] thuộc đường tròn tâm \[A\] bán kính \[AB\].