Question

Cho tam giác ABC có 3 góc nhọn. Các đường cao AD, BE, CF cắt nhau tại H. Gọi K là điểm tùy ý trên cạnh BC.

L là hình chiếu của H trên AK. Chứng minh các tứ giác BFLK và CELK nội tiếp

Answer 1

Ta thấy AFH, AEH và ALH là các tam giác vuông chung cạnh huyền AH nên A, F, H, L, E cùng thuộc đường tròn đường kính AH. Vậy AFHL và AEHF là tứ giác nội tiếp.

\(\Rightarrow\widehat{ALF}=\widehat{AHF}\) (Hai góc nội tiếp cùng chắn cung AF)

Lại có \(\widehat{AHF}=\widehat{FBD}\)   (Cùng phụ với góc \(\widehat{BAD}\)  )

Vậy nên \(\widehat{ALF}=\widehat{FBD}\)

Từ đó suy ra tứ giác BLFK nội tiếp (Góc ngoài tại một đỉnh bằng góc trong của đỉnh đối diện)

Do tứ giác AEHF nội tiếp nên \(\widehat{FEH}=\widehat{FAH}\)  (Hai góc nội tiếp cùng chắn cung FH)

Vậy nên \(\widehat{AEF}=\widehat{ABC}\)  (Cùng phụ với hai góc bên trên)

Vậy nên \(\Delta AEF\sim\Delta ABC\Rightarrow\widehat{AFE}=\widehat{ACB}\)

Lại có \(\widehat{AFE}=\widehat{ALE}\)

Vậy nên \(\widehat{ACB}=\widehat{ALE}\), suy ra CELK là tứ giác nội tiếp (Góc ngoài tại một đỉnh bằng góc trong của đỉnh đối diện)