Cho đường tròn (O) bán kính R và dây BC cố định, điểm A trên cung lớn BC sao cho ΔABC có ba góc nhọn. Các đường cao AD, BE, CF cắt nhau tại H. Gọi K là trung điểm của BC. a) Chứng minh bốn đ

a) Chứng minh bốn điểm \(B,\,\,C,\,\,E,\,\,F\) cùng thuộc một đường tròn.
Xét \(\Delta BEC\) và \(\Delta BFC\) có \(\widehat {BEC} = \widehat {BFC} = 90^\circ \) (\(BE,CF\) là đường cao) nên nội tiếp trong đường tròn đường kính \(BC\).
b) Kẻ đường kính \(AM\) của đường tròn \(\left( O \right)\). Chứng minh \(AB.AC = AD.AM\) và \(AH = 2OK\).
* Chứng minh \(AB.AC = AD.AM\)
Xét \(\Delta ABD\) và \(\Delta AMC\) có:
\(\widehat {ADB} = \widehat {ACM}\)(\(AD \bot BC,\widehat {ACM}\) là góc nội tiếp chắn nửa đường tròn)
Do đó (g.g)
Suy ra \[\frac{{AB}}{{AM}} = \frac{{AD}}{{AC}}\] do đó \[AB \cdot AC = AD \cdot AM\].
* Chứng minh \(AH = 2OK\)
Xét \(\Delta OBC\) có \(OB = OC = R\) nên cân tại \(O\) \( \Rightarrow OK \bot BC\) (tính chất đường trung tuyến trong tam giác cân)
\( \Rightarrow OK//AH\) (cùng vuông góc với \(BC\))
Xét \(\Delta AHM:OK//AH,OA = OM \Rightarrow OK\) là đường trung bình của \(\Delta AHM\)
\( \Rightarrow AH = 2OK\)
c) Chứng minh rằng khi \(A\) di động trên cung lớn \(BC\) thì đoạn \(EF\) có độ dài không đổi.
Vì \(BCEF\) nội tiếp đường tròn nên \(\widehat B + \widehat {FEC} = 180^\circ \)
Mặt khác \(\widehat {AEF} + \widehat {FEC} = 180^\circ \) (kề bù) nên \(\widehat B = \widehat {AEF}\)
Ta có (g.g) \(\left( {\widehat {EAF}\,\,{\rm{chung}},\,\,\widehat B = \widehat {AEF}} \right)\)
Xét \[\Delta AEH\] và \[\Delta ABM\] có:
\[\widehat {AEH} = \widehat {ABM} = 90^\circ \]
Suy ra (g.g) nên
Từ (1) và (2) \( \Rightarrow \frac{{EF}}{{BC}} = \frac{{AH}}{{AM}}\)
Khi \(BC\) cố định trong \(\left( O \right)\) thì \(K\)cố định \( \Rightarrow 2OK = AH,AM = 2R\) cố định.
\( \Rightarrow EF = \frac{{AH}}{{AM}}.BC\) có độ dài không đổi.