A) TA CÓ BEBDBF NÊN TAM GIÁC EDF NỘI TIẾP ĐƯỜNG TRÒN ĐƯỜNG KÍ...
Câu 4.
a) Ta có
BE
BD
BF
nên tam giác
EDF
nội tiếp đường tròn đường kính
EF
.
Suy ra
EDF
vuông tại
D
.
Mà
AD
BD
suy ra
AD
là tiếp tuyến của đường tròn đường kính
EF
.
Suy ra:
AD
2
AE AF
.
Chứng minh tương tự ta cũng có
AD
là tiếp tuyến của đường tròn đường kính
GH
.
Suy ra:
AD
2
AG AH
.
Từ đó suy ra:
AE AF
AG AH
hay tứ giác
GEFH
nội tiếp.
b) Ta có
BI
là phân giác của
ABC
hay cũng chính là phân giác của
EBD
.
Mà
EB
DB
nên
BI
là trung trực của
ED
.
Suy ra
IE
ID
.
Chứng minh tương tự ta cũng có
CI
là trung trực của
GD
.
Suy ra
IG
ID
.
Từ đó
IG
IE
.
Mặt khác
AKC
nội tiếp đường tròn đường kính
AK
nên
KC
AC
hay
KC
GH
.
Mà
GC
CH
nên
KC
là trung trực của
GH
.
Chứng minh tương tự ta cũng được
KB
là trung trực của
EF
.
Suy ra
K
là giao điểm của hai đường trung trực
GH
và
EF
.
Mà tứ giác
GEFH
nội tiếp nên
K
là tâm đường tròn ngoại tiếp tứ giác
GEFH
.
Do đó:
KE
KG
kết hợp với
IG
IE
suy ra
KI
là trung trực
EG
.
Mà
P
KI
nên
PE
PG
.
c) Trước hết ta chứng minh hai tam giác
PEG
và tam giác
QHF
đồng dạng với nhau.
Ta có
APK
vuông tại
P
do
P
thuộc đường tròn đường kính
AK
.
Suy ra
AP EG
do cùng vuông góc với với
PK
.
Gọi
X
là hình chiếu của
A
lên
EG
,
ta có:
PM
AX
.
EG
EG
Lại có hai tam giác
AEG
và tam giác
AHF
đồng dạng với nhau.
Nên gọi
Y
là hình chiếu của
A
lên
FH
,
ta có:
AX
AY
.
EG
FH
Suy ra
PM
AY
EG
EH
Ta có
BF
BD
mà
BJ
là phan giác của
FBD
nên
BJ
là trung trực của
FD
JF
JD
.
Chứng minh tương tự ta cũng được
CJ
là trung trực của
HCD
JH
JD
.
Do đó:
JF
JH
.
Mà
KF
KH
do tứ giác
GEFH
nội tiếp đường tròn tâm
K
.
Do đó
JK
là trung trực của
FH
QJ
FH
.
Từ đó
AQ FH
do cùng vuông góc với
QK
.
Suy ra
QN
AY
AX
PM
FH
FH
EG
EG
Suy ra tam giác
PME
đồng dạng với tam giác
QNF
.
Suy ra
EPI
FQN
(1) và
PEM
QFN
.
(2)
Mặt khác
EIG
360
0
EID
GID
360
0
2
BID
CID
360
2
BIC
180
0
BAC
.
MEI
BAC
(3)
Suy ra tứ giác
AEIG
nội tiếp. Suy ra
2
Tượng tự
FJH
2
BJD
DCJ
2
BJC
180
0
BAC
nên tứ giác
AFJH
nội tiếp.
NFJ
BAC
(4)
Suy ra
2
.
Từ (2), (3) và (4) Suy ra:
PEI
QFJ
(6)
Từ (1) và (6) suy ra hai tam giác
PEI
và tam giác
QFJ
đồng dạng.