Đề thi tuyển sinh vào lớp 10 môn Toán năm 2023-2024 Chuyên Hải Dương có đáp án

1. Cho tam giác đều \(ABC\) nội tiếp đường tròn \(\left( O \right)\), điểm \(E\) thuộc cung nhỏ  của

4/5

1. Cho tam giác đều \(ABC\) nội tiếp đường tròn \(\left( O \right)\), điểm \(E\) thuộc cung nhỏ  của đường tròn \(\left( O \right)\,\,\left( {E \ne A,\,E \ne B} \right)\). Đường thẳng \(AE\) cắt các tiếp tuyến tại \(B,\,C\)của đường tròn \(\left( O \right)\) lần lượt tại \(M,\,N\).

        a) Chứng minh rằng \(MB.NC = A{B^2}\).

        b) Gọi \(F\) là giao điểm của \(MC\) và \(BN\), \(H\) là trung điểm \(BC\). Chứng minh rằng ba điểm \(E,\,F,\,H\) thẳng hàng.

        2. Cho đường tròn \(\left( O \right)\) và hai điểm \(A,\,B\) cố định nằm trên đường tròn \(\left( O \right)\) sao cho \(\widehat {AOB} = {120^0}\). Điểm \(M\) thay đổi trên cung lớn  của đường tròn \(\left( O \right)\). Đường tròn nội tiếp tam giác \(MAB\) tiếp xúc với \(MA,\,MB\) lần lượt tại \(E,\,F\). Chứng minh rằng đường thẳng \[EF\] luôn tiếp xúc với một đường tròn cố định.

0/3000 ký tự
Giải thích

1. Cho tam giác đều \(ABC\) nội tiếp đường tròn \(\left( O \right)\), điểm \(E\) thuộc cung nhỏ  của (ảnh 2)

1)Ta có \(\widehat {ABM} = \widehat {ACB} = \widehat {BAC} = {60^0} \Rightarrow BM//AC \Rightarrow \widehat {BMA} = \widehat {CAN}\,\,\left( 1 \right)\)

Tương tự ta có \(CN//AB \Rightarrow \widehat {BAM} = \widehat {CNA}\,\,\left( 2 \right)\)

Từ (1) và (2) ta có \(\Delta AMB\) đồng dạng \(\Delta NAC\) (g-g)

\( \Rightarrow \frac{{MB}}{{AC}} = \frac{{AB}}{{NC}} \Rightarrow MB.NC = AB.AC \Rightarrow MB.NC = A{B^2}\)

Gọi \(I\) là giao điểm của \[EF\]\(BC\). Từ a) suy ra \(MB.NC = B{C^2} \Rightarrow \frac{{MB}}{{BC}} = \frac{{BC}}{{NC}}\,\,\,\left( 3 \right)\)

Mặt khác \(\widehat {MBC} = \widehat {MBA} + \widehat {ABC} = {60^0} + {60^0} = {120^0}\). Tương tự \(\widehat {BCN} = {120^0}\)

Suy ra \(\widehat {MBC} = \widehat {BCN}\,\left( 4 \right)\)

Từ (3) và (4) ta có \(\Delta MBC\) đồng dạng \(\Delta BCN\)(c-g-c). Suy ra \(\widehat {BMC} = \widehat {NBC}\)

Ta có \(\widehat {BFM} = \widehat {BCF} + \widehat {FBC} = \widehat {BCF} + \widehat {BMC} = {180^0} - \widehat {MBC} = {60^0}\,\left( 5 \right)\)

Do \(BEAC\)nội tiếp nên \(\widehat {BEM} = \widehat {BCA} = {60^0}\,\,\left( 6 \right)\)

Từ (5) và (6) ta có \(\widehat {BFM} = \widehat {BEM}\). Suy ra \(BMEF\) nội tiếp

\[\widehat {BEF} = \widehat {BMF} = \widehat {NBC} = \widehat {FBI}\]. Do đó \(\Delta IBF\) đồng dạng \(\Delta IEB\)(g-g). Suy ra \(\frac{{IB}}{{IE}} = \frac{{IF}}{{IB}} \Rightarrow I{B^2} = IE.IF\,\,\left( 7 \right)\)

Chứng minh tương tự ta có \(I{C^2} = IE.IF\,\,\left( 8 \right)\).

Từ (7) và (8) suy ra \(IB = IC \Rightarrow I \equiv H\). Vậy \(E,\,F,\,H\) thẳng hàng.

1. Cho tam giác đều \(ABC\) nội tiếp đường tròn \(\left( O \right)\), điểm \(E\) thuộc cung nhỏ  của (ảnh 3)

2)Gọi \(I\) là trung điểm của \(AB\). Vẽ \(AH,\,IJ,\,BK\) cùng vuông góc \(EF\).

Ta có \(\widehat {AOB} = {120^0} \Rightarrow \widehat {AMB} = {60^0}\), hơn nữa \(ME = \,MF\) nên tam giác \(MEF\) đều.

Tam giác vuông \(AHE\)\(AH = AE.\sin \,{60^0} = \frac{{\sqrt 3 }}{2}.AE = \frac{{\sqrt 3 }}{2}.AD\,\,\,\left( 1 \right)\)

Tam giác vuông \(BKF\)\(BK = BF.\sin \,{60^0} = \frac{{\sqrt 3 }}{2}BF = \frac{{\sqrt 3 }}{2}BD\,\,\left( 2 \right)\)

Cộng vế (1) và (2) ta có

\(AH + BK = \frac{{\sqrt 3 }}{2}AB \Rightarrow 2IJ = \frac{{\sqrt 3 }}{2}AB \Rightarrow IJ = \frac{{\sqrt 3 }}{4}AB\) không đổi.

Vì điểm \(I\) cố định nên \(EF\) tiếp xúc với đường tròn cố định tâm \(I\), bán kính \(\frac{{\sqrt 3 }}{4}AB\).