Lời giải:
Vì $IB, IA$ là 2 tiếp tuyến giao nhau của $(O)$ nên $IB=IA$
$\Rightarrow \triangle IBA$ cân tại $I$
$\Rightarrow \widehat{IAB}=\widehat{IBA}(1)$
Tương tự: $ICA$ cân tại $I$
$\Rightarrow \widehat{IAC}=\widehat{ICA}(2)$
Từ $(1); (2)\Rightarrow \widehat{IAB}+\widehat{IAC}=\widehat{IBA}+\widehat{ICA}$
$\Rightarrow \widehat{BAC}=\widehat{CBA}+\widehat{BCA}$
Mà $\widehat{BAC}+(\widehat{CBA}+\widehat{BCA})=180^0$
$\Rightarrow \widehat{BAC}=90^0$ (đpcm)
b. $(O), (O')$ tiếp xúc ngoài tại $A$ nên $O,A,O'$ thẳng hàng
$IA$ là tiếp tuyến chung của $(O), (O')$ nên $IA\perp OO'$
$BI, IA$ là 2 tiếp tuyến cắt nhau của đường tròn $(O)$ nên $IO$ là phân giác $\widehat{BIA}$ (tính chất 2 tt cắt nhau)
Tương tự: $IO'$ là phân giác $\widehat{CIA}$
Mà $\widehat{BIA}+\widehat{CIA}=\widehat{BIC}=180^0$ nên $\widehat{OIO'}=90^0$
Tam giác $OIO'$ vuông tại $I$ có $IA\perp OO'$ nên áp dụng công thức hệ thức lượng trong tam giác vuông thì:
$IA^2=OA.O'A=9.4=36$
$\Rightarrow IA=6$ (cm)
$BC=BI+IC=IA+IA=2IA=12$ (cm)
