Cho đường tròn (O), đường kính AB cố định, một điểm I nằm giữa A và O. Kẻ dây MN vuông góc với AB tại I. Gọi C là điểm tùy ý thuộc cung lớn MN sao cho C không trùng với M, N và B. Nối A với C

a) Ta có \(\widehat {ACB}\) chắn nửa đường tròn nên \(\widehat {ACB} = 90^\circ \)
\(\Delta EIB\) vuông tại \(I\), cạnh huyền \(EB\) nên ba điểm \(E,I,B\) cùng thuộc một đường tròn đường kính \(EB\)
\(\Delta ECB\) vuông tại \(C\), cạnh huyền \(EB\) nên ba điểm \(E,C,B\) cùng thuộc một đường tròn đường kính \(EB\)
Do đó bốn điểm \(I,E,C,B\) cùng thuộc một đường tròn đường kính \(EB\)
Vậy tứ giác \(IECB\) nội tiếp được trong đường tròn.
b) Ta có \(\widehat {AME} = 90^\circ - \widehat {MAB} = \widehat {ABM} = \widehat {ACM}\) (Góc nội tiếp cùng chắn cung \(AM\))
Xét \(\Delta AME\) và \(\Delta ACM\) có :
\(\widehat {AME} = \widehat {ACM}\)
\(\widehat {CAM}\) chung
Suy ra \(\Delta AME\)\(\Delta ACM\) (g.g)
Suy ra \(\frac{{AM}}{{AC}} = \frac{{AE}}{{AM}}\) Suy ra \(A{M^2} = AE.AC\)
c) Gọi \(J\) là tâm đường tròn ngoại tiếp \(\Delta CME\)
Vì \(\widehat {AME} = \widehat {ACM}\) (cùng chắn hai cung bằng nhau) suy ra \(AM\) là tiếp tuyến của đường tròn ngoại tiếp \(\Delta CME\) tại \(M\)
Mà \(\widehat {AMB} = 90^\circ \) nên \(BM \bot AM\) nên \(J\) luôn thuộc đường thẳng\(MB\)
Do đó \(NJ\) nhỏ nhất khi và chỉ khi \(J\) trung hình chiếu \(H\) của \(N\) trên cạnh \(MB\), hay khi \(C\) trùng với giao điểm của đường tròn \(\left( {H;HM} \right)\) với \(\left( O \right)\) thì khoảng cách từ \(N\) đến tâm đường tròn ngoại tiếp \(\Delta CME\) là nhỏ nhất.