Cho đường tròn (O; R) đường kính AB, lấy điểm I nằm giữa A và O, qua điểm I kẻ đường thẳng vuông góc với AB cắt đường tròn tại C và D. Lấy điểm E thuộc cung nhỏ BC (E khác B và C). Hai dây AE

a) Có \(CD \bot AB\) tại \(I\) nên \(\widehat {KIB} = {90^0}\)
\(\Delta KIB\) vuông tại \(I\) nên ba điểm \[K,B,I\]thuộc đường tròn đường kính \[KB\](1)
Xét \[(O)\] có \(\widehat {AEB} = {90^0}\) (góc nội tiếp chắn nửa đường tròn) \( \Rightarrow \) \(\widehat {KEB} = {90^0}\)
\(\Delta KEB\) vuông tại \(E\) nên ba điểm \[K,E,B\]thuộc đường tròn đường kính \[KB\] (2)
Từ (1) (2) ta suy ra 4 điểm \[K,{\rm{ }}E,{\rm{ }}B,{\rm{ }}I\] cùng thuộc đường tròn đường kính \[KB\]
b) Gọi \[P\] là giao điểm của hai tia \[BE\] và \[DC\], \(Q\) là giao điểm của \[AP\] và \[BK\]. Chứng minh \(AP \bot BK\) tại \(Q\) và \(PQ.PA = PE.PB\).
+) \(\Delta ABP\) có 2 đường cao \[PI;AE\]cắt nhau tại \(K \Rightarrow \)\(K\)là trực tâm của tam giác \(\Delta ABP\)
\( \Rightarrow \)\(AP \bot BK\)tại \(Q\) .
+) Có \(\widehat {PQB} = {90^0}\) \( \Rightarrow \)\(Q \in (O)\)
Xét \(\Delta PEA\) và \(\Delta PQB\) có
\(\widehat {QPB} = \widehat {EPA}\)
\(\widehat {PEA} = \widehat {PQB} = {90^0}\) (cmt)
Suy ra, \(\Delta PEA\~\Delta PQB(g - g)\)\( \Rightarrow \frac{{PE}}{{PQ}} = \frac{{PA}}{{PB}}{\rm{ hay }}PA.PQ = PE.PB{\rm{ (dpcm)}}\)
c) Chứng minh: \[JE\]là tiếp tuyến của đường tròn \((O)\)
Xét \(\Delta PEK\) vuông tại \(E\) có \[EJ\]là đường trung tuyến ứng với cạnh huyền \[PK\]nên \(JK = JE = JP\)
Suy ra \(\Delta PJE\) cân tại \(J\)nên \(\widehat {JPE} = \widehat {JEP}\)
\(\Delta OEB\) cân tại \(O\) (\(OE = OB = R\)) nên \(\widehat {OBE} = \widehat {OEB}\)
Xét \(\Delta PIB\) vuông tại \(I\) có \(\widehat {IBP} + \widehat {IPB} = {90^0}\)
Hay \(\widehat {JPE} + \widehat {OBE} = {90^0}\) suy ra \(\widehat {JEO} = {90^0}\)
Vậy \[JE\] là tiếp tuyến của \((O)\)
d) Chứng minh: \(KM//IF\)
Gọi \(H\) là trực tâm \(\Delta PQE\)\( \Rightarrow \)\(QH//KE\)
Chứng minh tứ giác \[QHEK\]là hình bình hành (vì \(QH//KE\); \(QK//HE\))
Suy ra \[K,M,H\]thẳng hàng
Chứng minh \(\Delta PIA\~\Delta PFE(g - g)\) nên \(\frac{{PI}}{{PF}} = \frac{{PA}}{{PE}}\)
Chứng minh \(\Delta PHE\~\Delta PKA(g - g)\) nên \(\frac{{PK}}{{PH}} = \frac{{PA}}{{PE}}\)
Suy ra \(\frac{{PH}}{{PF}} = \frac{{PK}}{{PI}}\)
Áp định lí Thales đảo trong \(\Delta PIF\) suy ra \(KH//IF\) hay \(KM//IF\) (đpcm)