Cho đường tròn (O) có dây cung CD cố định. Gọi M là điểm nằm chính giữa cung nhỏ CD. Đường kính MN của đường tròn (O) cắt dây CD tại I. Lấy điểm E bất kỳ trên cung lớn CD, (E khác C,D,N); ME cắt CD tại K. Các đường thẳng NE và CD cắt nhau tại P.

a, Chứng minh rằng :Tứ giác IKEN nội tiếp

b, Chứng minh: EI.MN = NK.ME

c, NK cắt MP tại Q. Chứng minh: IK là phân giác của góc EIQ

d, Từ C vẽ đường thẳng vuông góc với EN cắt đường thẳng DE tại H. Chứng minh khi E di động trên cung lớn CD (E khác C, D, N) thì H luôn chạy trên một đường cố định

a, Do M là điểm chính giữa cung CD nên OM ⊥ CD

=> ∠KIN = 90^o

Xét tứ giác IKEN có:

∠KIN = 90^o

∠KEN = 90^o (góc nội tiếp chắn nửa đường tròn)

=> ∠KIN + ∠KEN = 180^o

=> Tứ giác IKEN là tứ giác nội tiếp.

b, Xét ΔMEI và ΔMNK có:

∠NME là góc chung

∠IEM = ∠MNK ( 2 góc nội tiếp cùng chắn cung IK)

=> ΔMEI ∼ ΔMNK (g.g)

=> $\frac{ME}{MN}$ = $\frac{EI}{NK}$ =>EI.MN = NK.ME

c, Xét tam giác MNP có:

ME ⊥ NP; PI ⊥ MN

ME giao PI tại K

=> K là trực tâm của tam giác MNP

=> ∠NQP = 90^o

Xét tứ giác NIQP có:

∠NQP = 90^o

∠NIP = 90^o

=> 2 đỉnh Q, I cùng nhìn cạnh NP dưới 1 góc bằng nhau

=> tứ giác NIQP là tứ giác nội tiếp

=> ∠QIP = ∠QNP (2 góc nội tiếp cùng chắn cung PQ)(1)

Mặt khác IKEN là tứ giác nội tiếp

=> ∠KIE = ∠KNE (2 góc nội tiếp cùng chắn cung KE)(2)

Từ (1) và (2)

=> ∠QIP = ∠KIE

=> IE là tia phân giác của ∠QIE

d, Ta có:

$\left\{\begin{array}{l}ME\perp NP\\ CH\perp NP\end{array}\Rightarrow ME//CH\right.$

=> $\widehat{DEM}=\widehat{DHC}$ (đồng vị)

và $\widehat{MEC}=\widehat{ECH}$ (so le trong)

Mà ∠DEM = ∠MEC (2 góc nội tiếp chắn 2 cung bằng nhau)

=> ∠EHC = ∠ECH => ΔEHC cân tại E

=> EN là đường trung trực của CH

Xét đường tròn (O) có: Đường kính OM vuông góc với dây CD tại I

=> NI là đường trung trực của CD => NC = ND

EN là đường trung trực của CH => NC = NH

=> N là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác DCH

=> H ∈ (N, NC)

Mà N, C cố định => H thuộc đường tròn cố định