
Bài 7. Cho \( \Delta ABC \) có ba góc nhọn \( (AB < AC) \) nội tiếp đường tròn \( (O; R) \). Ba đường cao \( AD, BE, CF \) của \( \Delta ABC \) cắt nhau tại \( H \). Gọi \( M, N \) lần lượt là giao điểm của \( (O) \) với các tia \( BE, AD \) ( \( M \) khác \( B \), \( N \) khác \( A \).
a) Chứng minh: Tứ giác \( ABDE \) nội tiếp và xác định tâm \( I \) của đường tròn này, từ đó suy ra \( DE \parallel MN \).
b) Kẻ đường kính \( CK \) của \( (O) \). Chứng minh: Tứ giác \( AKBH \) là hình bình hành và suy ra 3 điểm \( H, I, K \) thẳng hàng.
c) Trong trường hợp \( \widehat{BCA} = 60^\circ \). Chứng minh: \( DE = \frac{1}{2} AB \) và tính diện tích viên phân giới hạn bởi cung nhỏ \( DE \) và dây cung \( DE \) của \( (I) \) theo \( R \).
a: Xét tứ giác ABDE có \(\widehat{AEB}=\widehat{ADB}=90^0\)
nên ABDE là tứ giác nội tiếp đường tròn đường kính AB
Tâm I là trung điểm của AB
ABDE là tứ giác nội tiếp
=>\(\widehat{ADE}=\widehat{ABE}=\widehat{ABM}\)
Xét (O) có \(\widehat{ABM};\widehat{ANM}\) là các góc nội tiếp cùng chắn cung AM
=>\(\widehat{ABM}=\widehat{ANM}\)
=>\(\widehat{ADE}=\widehat{ANM}\)
mà hai góc này là hai góc ở vị trí đồng vị
nên DE//MN
b: Xét (O) có
ΔACK nội tiếp
CK là đường kính
Do đó: ΔACK vuông tại A
=>AC\(\perp\)AK
mà BH\(\perp\)AC
nên BH//AK
Xét (O) có
ΔKBC nội tiếp
CK là đường kính
Do đó: ΔKBC vuông tại B
=>BK\(\perp\)BC
mà AH\(\perp\)BC
nên BK//AH
Xét tứ giác AHBK có
AH//BK
AK//BH
Do đó: AHBK là hình bình hành
=>AB cắt HK tại trung điểm của mỗi đường
mà I là trung điểm của AB
nên I là trung điểm của HK
=>H,I,K thẳng hàng
c: Xét ΔCEB vuông tại E có \(cosECB=\dfrac{CE}{CB}\)
=>\(\dfrac{CE}{CB}=cos60=\dfrac{1}{2}\)
Xét ΔCED và ΔCBA có
\(\widehat{CED}=\widehat{CBA}\left(=180^0-\widehat{AED}\right)\)
góc ECD chung
Do đó: ΔCED~ΔCBA
=>\(\dfrac{ED}{BA}=\dfrac{CE}{CB}\)
=>\(\dfrac{ED}{BA}=\dfrac{1}{2}\)
=>\(ED=\dfrac{1}{2}AB\)
