Ta có: AE // MO => ^AEM=^OME (So le trong) hay ^AEF=^HMF
Mà ^AEF=^FBH (=^FBA) (Cung chắn cung AF) => ^HMF=^FBH
=> Tứ giác MFHB nội tiếp đường tròn.
=> ^BFH=^BMH. Mà ^BMH=^ABO (Cùng phụ với ^MBH) => ^BFH=^ABO.
Dễ thấy MO vuông góc AB tại H, do AE//MO => AE vuông góc AB (Q/h song song, vg góc)
Ta thấy 3 điểm B;A;E cùng nằm trên (O) và ^BAE=900 => 3 điểm B;O;E thẳng hàng
=> ^ABO=^ABE. Do đó ^BFH=^ABE.
Lại có: ^ABE=^AFE (Cùng chắn cung AE) và ^AFE=^MFN (Đối đỉnh) => ^BFH=^MFN.
Xét \(\Delta\)FHB và \(\Delta\)FNM: ^BFH=^MFN; ^FBH=^FMN
=> \(\Delta\)FHB ~ \(\Delta\)FNM (g.g) => \(\frac{BH}{MN}=\frac{FH}{FN}\)(1)
^MFN + ^NFB = 900 => ^BFH + ^NFB = 900 => ^NFH = 900
=> \(\Delta\)NFH ~ \(\Delta\)HFA (g.g) => \(\frac{AH}{NH}=\frac{HF}{FN}\)(2)
Từ (1) và (2) => \(\frac{BH}{MN}=\frac{AH}{NH}\). Mà AH=BH => MN=NH, thay vào hệ thức:
\(\frac{HB}{MN}=\frac{HF}{NF}\Leftrightarrow\frac{HB}{HF}=\frac{MN}{NF}\)(Do \(\Delta\)BHF ~ \(\Delta\)MNF)
=> \(\frac{HB}{HF}=\frac{NH}{NF}\Leftrightarrow\frac{HB^2}{HF^2}=\frac{NH^2}{NF^2}\)
Áp dụng hệ quả ĐL Thales: \(\frac{EF}{MF}=\frac{AF}{NF}\)
\(\Rightarrow\frac{HB^2}{HF^2}-\frac{EF}{MF}=\frac{NH^2}{NF^2}-\frac{AF}{NF}=\frac{NH^2-AF.NF}{NF^2}\)
Dễ có: \(\Delta\)NFH ~ \(\Delta\)NHA => \(\frac{NF}{NH}=\frac{NH}{NA}\Rightarrow NH^2=NF.NA\)
\(\Rightarrow NH^2-AF.NF=NF.NA-AF.NF=NF.\left(NA-AF\right)=NF.NF=NF^2\)
\(\Rightarrow\frac{NH^2-AF.NF}{NF^2}=\frac{NF^2}{NF^2}=1\Rightarrow\)\(\frac{HB^2}{HF^2}-\frac{EF}{MF}=1.\)(đpcm).
\(\widehat{MAO}+\widehat{MBO}=90^o+90^o=180^o\) mà 2 góc đối nhau nên tứ giác MAOB nội tiếp
cmđ: \(\hept{\begin{cases}\Delta MNF~\Delta ANM\left(gg\right)\Rightarrow MN^2=NF\cdot NA\\\Delta NFH~\Delta AFH\left(gg\right)\Rightarrow NH^2=NF\cdot NA\end{cases}}\)
vậy \(MN^2=HN^2\Rightarrow MN=NH\)
Có MA=MB (tc 2 đường tiếp tuyến cắt nhau) và AO=OB=R
=> MO là đường trung trực của AB
=> AH _|_ MO và HA=HB
\(\Delta\)MAF và \(\Delta\)MEA có: \(\hept{\begin{cases}\widehat{AME}chung\\\widehat{MAF}=\widehat{AEF}\end{cases}\Rightarrow\Delta MAF~\Delta MEA\left(g.g\right)}\)
\(\Rightarrow\frac{MA}{ME}=\frac{MF}{MA}\Rightarrow MA^2=ME\cdot MF\)
Áp dụng hệ lượng thức vào \(\Delta\)vuông MAO có: \(MA^2=MH\cdot MO\)
Do đó: \(ME\cdot MF=MO\cdot MH\Rightarrow\frac{ME}{MH}=\frac{MO}{MF}\)
=> \(\Delta MFH~\Delta MOE\left(cgc\right)\)
=> \(\widehat{MHF}=\widehat{MEO}\)
Vì \(\widehat{BAE}\)là góc nội tiếp (O) nên E;O;B thẳng hàng
=> \(\widehat{FEB}=\widehat{FAB}\left(=\frac{1}{2}sđ\widebat{EB}\right)\)=> \(\widehat{MHF}=\widehat{FAB}\)
=> \(\widehat{ANH}+\widehat{NHF}=\widehat{ANH}+\widehat{FAB}=90^o\)
=> HF _|_ NA
Áp dụng hệ lượng vào tam giác NHA có: NH2=NF.NA
=> NM2=NH2 => NM=NH
Áp dụng hệ lượng thức vào tam giác vuông NHA có: HA2=FA.NA và HF2=FA.FN
=> \(\frac{HB^2}{HF^2}=\frac{HA^2}{HF^2}=\frac{FA\cdot NA}{FA\cdot FN}=\frac{NA}{FN}\)
=> HB2=AF.AN (vì HA=HB)
Vì AE//MN nên \(\frac{EF}{MF}=\frac{FA}{NF}\)(hệ quả định lý Talet)
=> \(\frac{HB^2}{HF^2}-\frac{EF}{MF}=\frac{NA}{NF}-\frac{FA}{NF}=\frac{NF}{NF}=1\)