2 bài tập Đường tròn liên quan đến ba điểm thẳng hàng, ba đường thẳng đồng quy (có lời giải)

Cho tam giác ABC có ba góc nhọn, AB < AC và nội tiếp đường tròn ( O ) . Gọi BE , CF là các đường cao và H là trực tâm của tam giác ABC . a) Chứng minh tứ giác AEHF là tứ giác nội

1/2

Cho tam giác\(ABC\) có ba góc nhọn, \(AB < AC\) và nội tiếp đường tròn \(\left( O \right)\). Gọi \(BE\), \(CF\) là các đường cao và \(H\) là trực tâm của tam giác \(ABC\).

a) Chứng minh tứ giác \(AEHF\) là tứ giác nội tiếp.

b) Đường tròn ngoại tiếp tứ giác \(AEHF\) cắt đường tròn \[\left( O \right)\] tại điểm thứ hai \[I\] (\[A\] không trùng với \[I\]). Chứng minh hai tam giác \[IBC\] và \[IFE\] đồng dạng với nhau.

c) Hai đường thẳng \[BC\] và \[EF\] cắt nhau tại \[K\]. Chứng minh ba điểm \[A,{\rm{ }}I,{\rm{ }}K\]thẳng hàng.

0/3000 ký tự
Giải thích

Cho tam giác\(ABC\) có ba góc nhọ (ảnh 1)

a) Xét tứ giác \(AEHF\), ta có:  \(\widehat {AFH} = 90^\circ \)(Vì CF là đường cao của tam giác ABC)

                                            \(\widehat {AEH} = 90^\circ \)( Vì BE là đường cao của tam giác ABC)

Do đó \[\widehat {AFH} + \widehat {AEH} = 90^\circ  + 90^\circ  = 180^\circ \]

Vậy tứ giác \(AEHF\)là tứ giác nội tiếp .

b) Xét tứ giác \(AEHF\), ta có: \(\widehat {IEF} = \widehat {IAF}\)(cùng chắn )

                                         \(\widehat {IAF} = \widehat {IBC}\) (cùng chắn )

Do đó \(\widehat {IEF} = \widehat {IBC}\)

Tương tự, \(\widehat {FIE} = \widehat {FAE}\) (cùng chắn )

                 \(\widehat {FAE} = \widehat {BIC}\)(cùng chắn )

  Do đó \(\widehat {FIE} = \widehat {BIC}\)

Xét \(\Delta IBC\) và \(\Delta IFE\), ta có: \(\widehat {IEF} = \widehat {IBC}\)(cmt)

                                             \(\widehat {FIE} = \widehat {BIC}\)(cmt)

Do đó

c)

Tứ giác \(IAEF\) nội tiếp \( \Rightarrow \widehat {IFK} = \widehat {IAE}\)

Tứ giác \(IABC\) nội tiếp \( \Rightarrow \widehat {IBK} = \widehat {IAE}\)

Suy ra \(\widehat {IFK} = \widehat {IBK}\)

Suy ra tứ giác \(IFBK\) nội tiếp (có hai đỉnh \(B,F\) kề cùng nhìn cạnh \(IK\) dưới một góc bằng nhau).

Vậy \(\widehat {KIF} + \widehat {KBF} = 180^\circ \), mà \(\widehat {KBF} = \widehat {FEC} = \widehat {FIA}\)

\( \Rightarrow \widehat {KIF} + \widehat {FIA} = 180^\circ \) hay ba điểm \[A,{\rm{ }}I,{\rm{ }}K\]thẳng hàng.