30 câu hình học tuyển sinh lớp 10 THPT Chuyên
30 câu hỏi
Cho hình bình hành ABCD với . Đường phân giác của góc cắt đường tròn ngoại tiếp tam giác BCD tại O khác C. Kẻ đường thẳng d đi qua A và vuông góc với CO. Đường thẳng d lần lượt cắt các đường thẳng CB, CD tại E, F.
1) Chứng minh rằng
1). Tứ giác OBCD nội tiếp và CO là phân giác góc ,
=> , nên tam giác OBD cân tại O, do đó OB=OD (1).
Tứ giác OBCD nội tiếp (cùng bù với góc OBC) (2).
Trong tam giác CEF có CO vừa là đường cao vừa là đường phân giác nên tam giác CEF cân tại C.
Do , suy ra tam giác ABE cân tại B, nên
Cho tam giác nhọn ABC nội tiếp đường tròn tâm O. Gọi M là một điểm trên cung nhỏ (M khác B; C và AM không đi qua O). Giả sử P là một điểm thuộc đoạn thẳng AM sao cho đường tròn đường kính MP cắt cung nhỏ BC tại điểm N khác M. Gọi D là điểm đối xứng với điểm M qua O. Chứng minh rằng ba điểm N, P, D thẳng hàng.
1). Vì MP là đường kính suy ra (1).
Vì MD là đường kính suy ra (2).
Từ (1) và (2), suy ra N; P; D thẳng hàng.
Cho tam giác nhọn ABC nội tiếp đường tròn (O) với AB<AC. Đường phân giác của góc cắt (O) tại điểm D khác A Gọi M là trung điểm của AD và E là điểm đối xứng với D qua tâm O. Giả sử đường tròn ngoại tiếp tam giác ABM cắt đoạn thẳng AC tại điểm F khác A. Chứng minh rằng EF vuông góc với AC
2) Từ AD là phân giác suy ra DB=DC vậy DE vuông góc với BC tại trung điểm N của BC.
Từ 1) , ta có .
Vậy ta có biến đổi sau
(3).
Ta lại có góc nội tiếp (4).
Từ 3 và 4 ta có:
Cho tam giác nhọn ABC nội tiếp đường tròn (O) với AB<AC. Đường phân giác của góc cắt (O) tại điểm D khác A. Gọi M là trung điểm của AD và E là điểm đối xứng với D qua tâm O. Giả sử đường tròn ngoại tiếp tam giác ABM cắt đoạn thẳng AC tại điểm F khác A.
1) Chứng minh rằng tam giác BDM và tam giác BCF đồng dạng.
1). Ta có góc nội tiếp bằng nhau và
=> hay (2).
Từ (1) và (2), suy ra (g - g).
Cho tam giác nhọn ABC nội tiếp đường tròn tâm O. Gọi M là một điểm trên cung nhỏ (M khác B; C và AM không đi qua O). Giả sử P là một điểm thuộc đoạn thẳng AM sao cho đường tròn đường kính MP cắt cung nhỏ BC tại điểm N khác M
2) Đường tròn đường kính MP cắt MD tại điểm Q khác M. Chứng minh rằng P là tâm đường tròn nội tiếp tam giác AQN.
2) Tứ giác APQD nội tiếp (),
suy ra (3).
Xét (O), ta có (4).
Từ (3) và (4) , suy ra AP là phân giác của góc (*).
Xét (O), ta có .
Xét đường tròn đường kính MP có , nên NP là phân giác của góc ANQ (**).
Từ (*) và (**), suy ra P là tâm đường tròn nội tiếp tam giác ANQ
Cho hình bình hành ABCD với . Đường phân giác của góc cắt đường tròn ngoại tiếp tam giác BCD tại O khác C. Kẻ đường thẳng d đi qua A và vuông góc với CO. Đường thẳng d lần lượt cắt các đường thẳng CB, CD tại E, F.
3). Gọi giao điểm của OC và BD là I, chứng minh rằng .
3) Theo trên, ta có mà .
Ta có CI là đường phân giác góc BCD, nên .
Mà CO là trung trực EF và , suy ra IE=IF.
Từ hai đẳng thức trên, suy ra .
Cho hình bình hành ABCD với . Đường phân giác của góc cắt đường tròn ngoại tiếp tam giác BCD tại O khác C. Kẻ đường thẳng d đi qua A và vuông góc với CO. Đường thẳng d lần lượt cắt các đường thẳng CB, CD tại E, F.
2). Chứng minh rằng O là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác .
2). Từ .
Mà CO là đường cao tam giác cân CEF , suy ra OE=OF.
Từ đó , vậy O là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác .
Cho tam giác ABC nhọn với AB<BC và D là điểm thuộc cạnh BC sao cho AD là phân giác của . Đường thẳng qua C và song song với AD, cắt trung trực của AC tại E. Đường thẳng qua B song song với AD, cắt trung trực của AB tại F.
1) Chứng minh rằng tam giác ABF đồng dạng với tam giác ACE.
2) Chứng minh rằng các đường thẳng đồng quy tại một điểm, gọi điểm đó là G.
3) Đường thẳng qua G song song với AE cắt đường thẳng BF tại Q. Đường thẳng QE, cắt đường tròn ngoại tiếp tam giác GEC tại P khác E. Chứng minh rằng các điểm A, P, G, Q, F cùng thuộc một đường tròn.
1) Tam giác ABF và tam giác ACE ần lượt cân tại F, E và
.
2). Giả sử G là giao điểm của BE và CF.
Ta có , và ta có .
3). Chứng minh ,
nên AGQF nội tiếp và , suy ra tứ giác FQGP nội tiếp.
Cho tam giác nhọn ABC, đường cao AH, H thuộc BC. P thuộc AB sao cho CP là phân giác góc BCA. Giao điểm của CB và AH là Q. Trung trực của PQ cắt AH và BC lần lượt tại E, F.
1) PE giao AC tại K. Chứng minh rằng PK vuông góc AC.
Ta có tam giác EPQ cân tại E và CQ là phân giác góc BCA,
nên .
Do đó , nên .
Cho tam giác nhọn ABC, đường cao AH, H thuộc BC. P thuộc AB sao cho CP là phân giác góc BCA. Giao điểm của CB và AH là Q. Trung trực của PQ cắt AH và BC lần lượt tại E, F.
2, Chứng minh rằng bốn điểm thuộc một đường tròn.
Trong tam giác EFC có (do EF là trung trực PQ); nên
Từ đó , nên tứ giác EKNM nội tiếp đường tròn đường tròn đường kính EN.
Ta có tứ giác EKCH nội tiếp đường tròn đường kính EC nên .
Chú ý: EF là phân giác và CQ là phân giác góc HCK, do đó .
Do đó tứ giác PECF nội tiếp.
Cho tam giác ABC vuông tại A. Gọi CT là đường phân giác trong của tam giác (T thuộc cạnh AB).
1) Chứng minh rằng đường tròn (K) đi qua C; T và tiếp xúc với AB có tâm K thuộc BC
1) (K) tiếp xúc AB tại T, nên , suy ra
Chú ý tam giác KTC cân nên nên thuộc BC
Nhận xét. Chứng minh một điểm thuộc một đoạn thẳng ta quy về chứng minh ba điểm thẳng hàng
Cho tam giác ABC vuông tại A. Gọi CT là đường phân giác trong của tam giác (T thuộc cạnh AB).
2) Gọi giao điểm của AC và (K) là D khác C, giao điểm của DB và (K) là E khác D. Chứng minh rằng .
2) Gọi (K) giao BC tại F khác C. Ta thấy tứ giác FEDC nội tiếp và chú ý K thuộc BC nên .
Từ đó .
Cho tam giác ABC vuông tại A. Gọi CT là đường phân giác trong của tam giác (T thuộc cạnh AB).
3) Gọi giao điểm của CE và AB là M. Chứng minh rằng M là trung điểm của đoạn thẳng BT.
3). Từ trên, suy ra do đó .
Từ đó chú ý MT tiếp xúc (K), suy ra .
Vậy M là trung điểm BT.
Cho tam giác nhọn ABC nội tiếp đường tròn (O). M, N là hai điểm thuộc cung nhỏ sao cho MN song song với AC và tia BM nằm giữa hai tia BA, BN. BM giao AC tại P. Gọi Q là một điểm thuộc cung nhỏ sao cho PQ vuông góc với BC. QN giao AC tại R.
1) Chứng minh rằng bốn điểm cùng thuộc một đường tròn.
1) Tứ giác BMNQ nội tiếp suy ra
Mà (do MN//BC).
Từ đó , suy ra tứ giác BPRQ nội tiếp. Tức là B; P; R; Q cùng thuộc một đường tròn.
Cho tam giác nhọn ABC nội tiếp đường tròn (O). M, N là hai điểm thuộc cung nhỏ sao cho MN song song với AC và tia BM nằm giữa hai tia BA, BN. BM giao AC tại P. Gọi Q là một điểm thuộc cung nhỏ sao cho PQ vuông góc với BC. QN giao AC tại R
2) Chứng minh rằng BR vuông góc với AQ
2) Gọi PQ giao BC tại D, AQ giao BR tại E ta có các biến đổi góc sau
Vậy tứ giác BEDQ nội tiếp, suy ra
Cho tam giác nhọn ABC nội tiếp đường tròn (O). M, N là hai điểm thuộc cung nhỏ sao cho MN song song với AC và tia BM nằm giữa hai tia BA, BN. BM giao AC tại P. Gọi Q là một điểm thuộc cung nhỏ sao cho PQ vuông góc với BC. QN giao AC tại R.
3) Gọi F là giao của AQ và BN. Chứng minh rằng
Ta có:
Cho tam giác ABC nhọn nội tiếp đường tròn (O). H là trực tâm của tam giác ABC.
AD là đường kính của (O). E thuộc AC sao cho HE//BC.
1) Chứng minh rằng các đường thẳng BH và DE cắt nhau trên (O)
2) Gọi F là giao điểm của các đường thẳng EH và AB. Chứng minh rằng A là tâm đường tròn bàng tiếp ứng với đỉnh D của tam giác DEF
3) Gọi I là tâm đường tròn nội tiếp của tam giác DEF. Chứng minh rằng BE, CF và IH đồng quy.
1). Gọi DE cắt (O) tại P khác D. Do AD là đường kính của (O), suy ra ,
mà (), nên tứ giác APEH nội tiếp.
Ta có (góc nội tiếp)
(góc nội tiếp)
2). Ta có
Suy ra EA là phân giác ngoài đỉnh E của tam giác DEF
Tương tự FA là phân giác ngoài đỉnh F của tam giác DEF
Suy ra A là tâm đường tròn bàng tiếp ứng với đỉnh D của tam giác DEF
3). Do I là tâm nội tiếp nên EI là tia phân giác trong.
Mà EA là tia phân giác ngoài, suy ra
Tương tự có cạnh tương ứng song song, nên BE; CF và IH đồng quy.
Cho tam giác ABC nội tiếp đường tròn (O). P di chuyển trên cung chứa A của (O). I là tâm đường tròn nội tiếp tam giác ABC. Q là tâm đường tròn nội tiếp tam giác PBC.
1) Chứng minh rằng B, I, Q, C cùng nằm trên một đường tròn.
2) Trên tia BQ, CQ lần lượt lấy các điểm M, N sao cho . Chứng minh rằng N luôn đi qua một điểm cố định.
1) Ta có
Tương tự .
Tứ giác BPAC nội tiếp, suy ra , nên 4 điểm B, I, Q, C thuộc một đường tròn.
2) Gọi đường tròn (B; BI) giao (C; CI) tại K khác I thì K cố định.
Góc là góc ở tâm chắn cung và là góc nội tiếp chắn cung , suy ra (1).
Tương tự (2).
Theo câu 1) B, I, Q, C thuộc một đường tròn, suy ra (3).
Từ (1), (2) và (3), suy ra .
Vậy MN đi qua K cố định.
Cho hình bình hành ABCD có . Giả sử O là điểm nằm trong sao cho OC không vuông góc với BD. Vẽ đường tròn tâm O đi qua C. BD cắt (O) tại hai điểm M, N sao cho B nằm giữa M, D. Tiếp tuyến tại C của (O) cắt AD, AB lần lượt tại P, Q
1) Chứng minh rằng bốn điểm M, N, P, Q cùng thuộc một đường tròn
1). Gọi MN giao PQ tại T. Theo định lí Thales, ta có .
Từ đó .
Do TC là tiếp tuyến của (O), nên
Từ đó , suy ra tứ giác MNPQ nội tiếp.
Cho hình bình hành ABCD có . Giả sử O là điểm nằm trong sao cho OC không vuông góc với BD. Vẽ đường tròn tâm O đi qua C. BD cắt (O) tại hai điểm M, N sao cho B nằm giữa M, D. Tiếp tuyến tại C của (O) cắt AD, AB lần lượt tại P, Q
2) CM cắt QN tại K, CN cắt PM tại L. Chứng minh rằng
Gọi MP giao (O) tại điểm thứ hai S
Ta có các biến đổi góc sau:
(góc tạo bởi tiếp tuyến và dây cung)
(góc ngoài)
(do các tứ giác MNPQ và MNSC nội tiếp).
Từ đó tứ giác MKLN nội tiếp, suy ra
Vậy
Cho hình thang cân ABCD nội tiếp đường tròn (O) với AB song song CD và AB<CD. M là trung điểm CD. P là điểm di chuyển trên đoạn MD ( P khác M, D).AP cắt (O) tại Q khác A, BP cắt (O) tại R khác B, QR cắt CD tại E. Gọi F là điểm đối xứng với P qua E
2) Giả sử EA tiếp xúc (O).Chứng minh rằng khi đó QMvuông góc với CD.
2). Vì EA là tiếp xúc (O) và từ kết quả câu 1) ta có .
Từ đó có
Do đó AP là phân giác
Cho hình thang cân ABCD nội tiếp đường tròn (O) với AB song song CD và AB<CD. M là trung điểm CD. P là điểm di chuyển trên đoạn MD ( P khác M, D). AP cắt (O) tại Q khác A, BP cắt (O) tại R khác B, QR cắt CD tại E. Gọi F là điểm đối xứng với P qua E
1) Chứng minh rằng tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác AQF luôn thuộc một đường thẳng cố định khi P di chuyển.
1). Gọi S điểm đối xứng với P qua M.Theo tính chất đối xứng của hình thang cân dễ thấy tứ giác ABSP cũng là hình thang cân.
Ta lại có.
Từ đó có (g – g),
nên , suy ra tứ giác AEQS nội tiếp.
Do đó , suy ra tứ giác nội tiếp.
Từ đó suy ra đường tròn ngoại tiếp tam giác luôn đi qua M.
Cho tam giác ABC nhọn không cân nội tiếp đường tròn (O). D là điểm thuộc cạnh BC (D khác B và D khác C). Trung trực của CA; AB lần lượt cắt đường thẳng AD tại E, F.
Đường thẳng qua E song song với AC cắt tiếp tuyến qua C của (O) tại M. Đường thẳng qua F song song với AB cắt tiếp tuyến qua B của (O) tại N.
1) Chứng minh rằng đường thẳng MN tiếp xúc với (O).
1). Gọi AD cắt (O) tại P khác A
Ta có (góc tạo bởi tiếp tuyến và dây cung) (góc đồng vị do );
Suy ra tứ giác ECMP nội tiếp. Từ đó suy ra PM tiếp xúc (O)
Tương tự PN tiếp xúc (O), suy ra MN tiếp xúc (O) tại P.
Cho tam giác ABC nhọn không cân nội tiếp đường tròn (O). D là điểm thuộc cạnh BC (D khác B và D khác C). Trung trực của CA; AB lần lượt cắt đường thẳng AD tại E, F. Đường thẳng qua E song song với AC cắt tiếp tuyến qua C của (O) tại M. Đường thẳng qua F song song với AB cắt tiếp tuyến qua B của (O) tại N.
2) Giả sử . Chứng minh rằng AD là phân giác của tam giác ABC.
2) Theo 1). dễ thấy (1).
Tương tự (2).
Từ (1) và (2), ta có và theo giả thiết , suy ra là phân giác góc .
Cho tam giác ABC có ba góc nhọn và góc bằng nội tiếp trong đường tròn tâm O, bán kính R. Các đường cao BD và CE của tam giác cắt nhau tại H.
1) Chứng minh rằng .
Hai tam giác vuông ADB và AEC có chung góc A nên chúng đồng dạng, suy ra
Cho tam giác ABC có ba góc nhọn và góc bằng nội tiếp trong đường tròn tâm O, bán kính R. Các đường cao BD và CE của tam giác cắt nhau tại H.
2, Chứng minh rằng .
Xét hai tam giác ADE và ABC có
+ Góc A chung, mà , suy ra
Do đó .
Mặt khác, tam giác ABD vuông tại D, có
Cho tam giác ABC có ba góc nhọn và góc bằng nội tiếp trong đường tròn tâm O, bán kính R. Các đường cao BD và CE của tam giác cắt nhau tại H.
3, Kéo dài BH cắt đường tròn tâm O tại H'. Chứng minh H và H' đối xứng qua AC và hai đường tròn ngoại tiếp hai tam giác có cùng bán kính.
Kéo dài BD cắt đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC tại H'.
Xét hai tam giác vuông và có
Cạnh AD chung;
(góc có cạnh tương ứng vuông góc);
Mà HH' vuông góc với AC, nên tam giác cân tại A hay AC là đường trung trực của HH'.
Với H' là điểm đối xứng của H qua AC.
Suy ra AC là trung trực của đoạn HH'.
Suy ra bán kính hai đường tròn ngoại tiếp của hai tam giác và bằng nhau mà đường tròn ngoại tiếp tam giác chính là đường tròn (O)
Vậy hai đường tròn ngoại tiếp hai tam giác và có cùng bán kính.
Cho tam giác ABC có các góc và góc nhọn, góc . Các đường phân giác trong của tam giác ABC cắt nhau tại I.
1) Chứng minh tứ giác nội tiếp.
1) Ta có .
Mà hai góc này đối nhau. Nên tứ giác nội tiếp (điều phải chứng minh).
Cho tam giác ABC có các góc và góc nhọn, góc . Các đường phân giác trong của tam giác ABC cắt nhau tại I.
2) Gọi K là giao điểm thứ hai khác B của đường thẳng BC với đường tròn ngoại tiếp tam giác . Chứng minh tứ giác nội tiếp.
2) Vì tứ giác nội tiếp nên (góc nội tiếp cùng chắn và (góc nội tiếp cùng chắn BK).
Xét tam giác ABC, ta có:
Xét tam giác , ta có:
=> suy ra tứ giác nội tiếp (điều phải chứng minh).
Cho tam giác ABC có các góc và góc nhọn, góc . Các đường phân giác trong của tam giác ABC cắt nhau tại I.
3) Chứng minh
Vì suy ra tứ giác nội tiếp nên (cùng chắn cung
Và (cùng chắn cung
Mà (cùng chắn cung (gt)
=> suy ra tam giác cân tại
Chứng minh tương tự:
Từ (1) và (2), suy ra là đường trung trực của AK nên (đpcm)








