
Bài 4 (2,5 điểm):
Cho tam giác \( ABC \) nhọn (\( AB < AC \)) có đường cao \( AD \) và đường phân giác trong \( AO \) (\( D, O \) thuộc cạnh \( BC \)). Kẻ \( OM \) vuông góc với \( AB \) tại \( M \), \( ON \) vuông góc với \( AC \) tại \( N \).
a) Chứng minh bốn điểm \( D, M, N, O \) cùng nằm trên một đường tròn.
b) Chứng minh \( OM = ON \) và \( \widehat{BDM} = \widehat{ODN} \).
c) Qua \( O \), kẻ đường thẳng vuông góc với \( BC \) cắt \( MN \) tại \( I \), \( AI \) cắt \( BC \) tại \( K \). Chứng minh \( K \) là trung điểm của \( BC \).
a: Ta có: \(\widehat{ADO}=\widehat{AMO}=\widehat{ANO}=90^0\)
=>A,M,D,O,N cùng thuộc đường tròn đường kính AO
=>D,O,N,M cùng thuộc một đường tròn
b: Xét ΔAMO vuông tại M và ΔANO vuông tại N có
AO chung
\(\widehat{MAO}=\widehat{NAO}\)
Do đó: ΔAMO=ΔANO
=>OM=ON
Xét tứ giác AMDO có \(\widehat{AMO}=\widehat{ADO}=90^0\)
nên AMDO là tứ giác nội tiếp
=>\(\widehat{BDM}=\widehat{BAO}\left(=180^0-\widehat{MDO}\right)\)
mà \(\widehat{BAO}=\widehat{CAO}\)(AO là phân giác của góc BAC)
và \(\widehat{CAO}=\widehat{NDO}\)(ADON là tứ giác nội tiếp)
nên \(\widehat{BDM}=\widehat{NDO}\)
