a.
Do H là giao điểm 2 đường cao AD, BE nên H là trực tâm tam giác ABC
\(\Rightarrow CF\) là đường cao thứ 3
\(\Rightarrow CF\perp AB\) tại F
2 điểm E và F cùng nhìn BC dưới 1 góc vuông nên tứ giác BCEF nội tiếp hay 4 điểm B, F, E, C cùng thuộc một đường tròn
b.
Do tứ giác BCEF nội tiếp \(\Rightarrow\widehat{BCE}+\widehat{BFE}=180^0\)
Mà \(\widehat{BFE}+\widehat{BFP}=180^0\)
\(\Rightarrow\widehat{BCE}=\widehat{BFP}\)
Xét hai tam giác PEC và PBF có:
\(\left\{{}\begin{matrix}\widehat{CPE}\text{ chung}\\\widehat{BCE}=\widehat{BFP}\left(cmt\right)\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow\Delta PEC\sim\Delta PBF\left(g.g\right)\)
\(\Rightarrow\dfrac{PE}{PB}=\dfrac{PC}{PF}\Rightarrow PE.PF=PB.PC\)
Hoàn toàn tương tự, do tứ giác BCAM nội tiếp (O;R) nên \(\widehat{PCA}=\widehat{PMB}\)
\(\Rightarrow\Delta PBM\sim\Delta PAC\left(g.g\right)\)
\(\Rightarrow\dfrac{PB}{PA}=\dfrac{PM}{PC}\Rightarrow PM.PA=PB.PC\)
\(\Rightarrow PM.PA=PE.PF\left(đpcm\right)\)
c.
Do N là trung điểm BC nên N là tâm đường tròn ngoại tiếp BCEF
\(\Rightarrow\widehat{ENF}=2\widehat{ECF}\) (góc ở đỉnh và góc nt cùng chắn BC)
Tứ giác BDHF nội tiếp (D và F cùng nhìn BH dưới 1 góc vuông)
\(\Rightarrow\widehat{ADF}=\widehat{EBF}\) (cùng chắn HF)
Tứ giác BCEF nội tiếp (cm câu a)
\(\Rightarrow\widehat{EBF}=\widehat{ECF}\) (cùng chắn EF)
\(\Rightarrow\widehat{ADF}=\widehat{ECF}\)
Tứ giác CDHE nội tiếp (D và E cùng nhìn CH dưới 1 góc vuông)
\(\Rightarrow\widehat{ECF}=\widehat{EDH}\) (cùng chắn EH)
\(\Rightarrow\widehat{ADF}+\widehat{EDH}=2\widehat{ECF}\)
\(\Rightarrow\widehat{EDF}=2\widehat{ECF}\)
\(\Rightarrow\widehat{EDF}=\widehat{ENF}\)
\(\Rightarrow EFDN\) nội tiếp
\(\Rightarrow\widehat{DNF}=\widehat{DEF}\)
\(\Rightarrow\Delta PNF\sim\Delta PED\left(g.g\right)\)
\(\Rightarrow\dfrac{PN}{PE}=\dfrac{PF}{PD}\Rightarrow PN.PD=PE.PF\)
\(\Rightarrow PN.PD=PM.PA\)
\(\Rightarrow\dfrac{PD}{PM}=\dfrac{PA}{PN}\)
\(\Rightarrow\Delta PDA\sim\Delta PMN\left(c.g.c\right)\) (có góc P chung)
\(\Rightarrow\widehat{PMN}=\widehat{PDA}=90^0\)
Hay \(NM\perp AP\) (1)
Theo câu b ta có \(\dfrac{PE}{PA}=\dfrac{PM}{PF}\Rightarrow\Delta PAF\sim\Delta PEM\left(c.g.c\right)\)
\(\Rightarrow\widehat{MAF}=\widehat{MEF}\Rightarrow AEFM\) nội tiếp
\(\Rightarrow\) 5 điểm A, E, H, F, M cùng thuộc 1 đường tròn
\(\Rightarrow\widehat{AMH}=\widehat{AFH}=90^0\)
\(\Rightarrow HM\perp AP\) (2)
(1);(2) \(\Rightarrow N,H,M\) thẳng hàng
a: Xét ΔABC có
BE,AD là các đường cao
BE cắt AD tại H
Do đó: H là trực tâm của ΔABC
=>CH\(\perp\)AB tại F
Xét tứ giác BFEC có \(\widehat{BFC}=\widehat{BEC}=90^0\)
nên BFEC là tứ giác nội tiếp
=>B,F,E,C cùng thuộc một đường tròn
b: Ta có: BFEC là tứ giác nội tiếp
=>\(\widehat{FBC}+\widehat{FEC}=180^0\)
mà \(\widehat{FBC}+\widehat{PBF}=180^0\)(hai góc kề bù)
nên \(\widehat{PBF}=\widehat{FEC}=\widehat{PEC}\)
Xét ΔPBF và ΔPEC có
\(\widehat{PBF}=\widehat{PEC}\)
\(\widehat{BPF}\) chung
Do đó: ΔPBF~ΔPEC
=>\(\dfrac{PB}{PE}=\dfrac{PF}{PC}\)
=>\(PB\cdot PC=PF\cdot PE\left(1\right)\)
Ta có: AMBC là tứ giác nội tiếp(A,M,B,C cùng thuộc (O))
=>\(\widehat{AMB}+\widehat{ACB}=180^0\)
mà \(\widehat{AMB}+\widehat{PMB}=180^0\)(hai góc kề bù)
nên \(\widehat{PMB}=\widehat{ACB}=\widehat{PCA}\)
Xét ΔPMB và ΔPCA có
\(\widehat{PMB}=\widehat{PCA}\)
\(\widehat{MPB}\) chung
Do đó: ΔPMB~ΔPCA
=>\(\dfrac{PM}{PC}=\dfrac{PB}{PA}\)
=>\(PM\cdot PA=PB\cdot PC\left(2\right)\)
Từ (1),(2) suy ra \(PE\cdot PF=PM\cdot PA\)