Cho đường tròn \((O)\)và điểm \(A\) nằm bên ngoài đường tròn từ \(A\), vẽ hai tiếp tuyến

a) Xét tứ giác \(ABOC\) có:
\(\widehat {ABO} = \widehat {ACO} = 90^\circ \) (\(AB\), \(AC\) lần lượt là tiếp tuyến tại \(B\), \(C\) của \(\left( O \right)\))
\( \Rightarrow \widehat {ABO} + \widehat {ACO} = 180^\circ \)
Vậy tứ giác \(ABOC\) nội tiếp (Hai góc đối bù nhau)
b) Xét \(\Delta ABF\) và \(\Delta AEB\) có:
\(\widehat {BAF}\) là góc chung
\(\widehat {ABF} = \widehat {AEB}\)
Do đó \(\Delta ABF \sim \Delta AEB\) (g – g)
\[ \Rightarrow \frac{{AB}}{{AF}} = \frac{{AE}}{{AB}}\] (tính chất hai tam giác đồng dạng)
\( \Rightarrow A{B^2} = AE.AF\)
c) Xét \(\left( O \right)\) có \(AB\), \(AC\) lần lượt là tiếp tuyến tại \(B\), \(C\) của \(\left( O \right)\), \(OA \cap BC = H\)
\( \Rightarrow OA \bot BC\) tại \(H\)
Xét \(\Delta ABO\) vuông tại \(B\), đường cao \(BH\), ta có:
\(A{B^2} = AH.AO\)
Do đó \(AE.AF = AH.AO\) \(\left( { = A{B^2}} \right)\)
\( \Rightarrow \frac{{AE}}{{AH}} = \frac{{AO}}{{AF}}\)
Xét \(\Delta AEO\) và \(\Delta AHF\), ta có:
\(\widehat {HAF}\) là góc chung
\(\frac{{AE}}{{AH}} = \frac{{AO}}{{AF}}\)
Do đó \(\Delta AEO \sim \Delta AHF\) (c – g – c)
\( \Rightarrow \widehat {AEO} = \widehat {AHF}\) (Hai góc tương ứng)
Mà \(\widehat {AHF} + \widehat {FHO} = 180^\circ \) (hai góc kề bù)
nên \(\widehat {AEO} + \widehat {FHO} = 180^\circ \) hay \(\widehat {FEO} + \widehat {FHO} = 180^\circ \)
Suy ra tứ giác \(OHFE\) nội tiếp (Hai góc đối bù nhau)
\( \Rightarrow \widehat {HFE} + \widehat {HOE} = 180^\circ \) (Tính chất tứ giác nội tiếp)
Kéo dài \(AO\) cắt \(\left( O \right)\) tại \(K\) (\(O\) nằm giữa \(A\) và \(K\)ta có:\(\widehat {KOE} + \widehat {HOE} = 180^\circ \)
\( \Rightarrow \widehat {KOE} = \widehat {HFE}\) (Cùng bù \(\widehat {HOE}\))
Xét \(\left( O \right)\), ta có:
\(\widehat {EBC} = 90^\circ \) (Góc nội tiếp chắn nửa đường tròn)
\[ \Rightarrow EB \bot BC\]
Mặt khác, ta có:\( \Rightarrow OA \bot BC\) tại \(H\) (cmt)\( \Rightarrow AK \bot BC\)
Do đó: \(EB{\rm{ // }}AK\) (cùng vuông góc với \(BC\)) \( \Rightarrow \widehat {KOE} = \widehat {OEB}\) (Hai góc so le trong)
\( \Rightarrow \widehat {KOE} = \widehat {CEB}\)
Suy ra\(\widehat {HFE} = \widehat {CEB}{\rm{ }}\left( { = \widehat {KOE}} \right)\)
Xét \(\left( O \right)\), ta có: \(\widehat {BFE} = \widehat {BCE}\)
Trong \(\Delta EBC\) vuông tại \(B\), ta có: \(\widehat {BEC} + \widehat {BCE} = 90^\circ \)
Ta có:
\(\widehat {BFH} = \widehat {BFE} + \w\(HF\)idehat {HFE} = \widehat {BCE} + \widehat {BEC} = 90^\circ \)\( \Rightarrow HF \bot BI\) tại \(F\)
Xét \(\Delta BHI\) vuông tại \(H\), đường cao , ta có:
\(I{H^2} = IF.IB\) \(\left( 1 \right)\)
Xét \[\Delta IAF\] và \[\Delta IBA\], ta có:
\(\widehat {AIF}\) là góc chung
\(\widehat {IBA} = \widehat {IAF}\) (\(\widehat {IBA} = \widehat {BEF}\) cùng chắn cung \(BF\) của \(\left( O \right)\), \(\widehat {BEF} = \widehat {IAF}\)là hai góc so le trong của \(EB{\rm{ // }}AK\))
Vậy \[\Delta IAF \sim \Delta IBA\] (g – g)
\( \Rightarrow \frac{{IA}}{{IB}} = \frac{{IF}}{{IA}}\)
\( \Rightarrow I{A^2} = IF.IB\) \(\left( 2 \right)\)
Từ \(\left( 1 \right)\) và \(\left( 2 \right)\) \( \Rightarrow I{H^2} = I{A^2}\)
\( \Rightarrow IH = IA\) hay \(I\) là trung điểm \(AH\)