a) Xét (O): AB, AC là 2 tiếp tuyến cắt nhau tại A.
\(\Rightarrow\)AB=AC nên △ABC cân tại A.
\(\Rightarrow\widehat{ABC}=\widehat{ACB}\left(1\right)\)
Tứ giác CDME có: \(\widehat{CDM}+\widehat{CEM}=90^0+90^0=180^0\)
\(\Rightarrow\)CDME là tứ giác nội tiếp.
\(\Rightarrow\widehat{DME}+\widehat{ACB}=180^0\left(2\right)\)
Tứ giác BDMF có: \(\widehat{BDM}+\widehat{BFM}=90^0+90^0=180^0\)
\(\Rightarrow\)BDMF là tứ giác nội tiếp.
\(\Rightarrow\widehat{DMF}+\widehat{ABC}=180^0\left(3\right)\)
\(\left(1\right),\left(2\right),\left(3\right)\Rightarrow\widehat{DME}=\widehat{DMF}\)
Xét (O): \(\widehat{ACM}=\widehat{MBC}\left(=\dfrac{1}{2}sđ\stackrel\frown{MC}\right)\)
Lại có:
\(\widehat{ACM}=\widehat{MDE}\) (CDME nội tiếp)
\(\widehat{MBC}=\widehat{MFD}\) (BDMF nội tiếp)
\(\Rightarrow\widehat{MDE}=\widehat{MFD}\)
Xét △MDE và △MFD có: \(\left\{{}\begin{matrix}\widehat{MDE}=\widehat{MFD}\\\widehat{DME}=\widehat{FMD}\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow\Delta MDE\sim\Delta MFD\left(g-g\right)\)
\(\Rightarrow\dfrac{MD}{MF}=\dfrac{ME}{MD}\Rightarrow MD^2=ME.MF\)
b) Ta có: \(\left\{{}\begin{matrix}\widehat{EMC}+\widehat{ACM}=90^0\\\widehat{MBC}+\widehat{BMD}=90^0\end{matrix}\right.\)
Mà \(\widehat{ACM}=\widehat{MBC}\Rightarrow\widehat{EMP}=\widehat{QMD}\)
Xét (O): \(\widehat{ABM}=\widehat{MCB}\left(=\dfrac{1}{2}sđ\stackrel\frown{MB}\right)\)
Lại có:
\(\widehat{ABM}=\widehat{MDQ}\) (BDMF nội tiếp)
\(\widehat{MCB}=\widehat{MEP}\) (CDME nội tiếp)
\(\Rightarrow\widehat{MDQ}=\widehat{MEP}\)
Xét △MPE và △MQD có: \(\left\{{}\begin{matrix}\widehat{MEP}=\widehat{MDQ}\\\widehat{EMP}=\widehat{DMQ}\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow\Delta MPE\sim\Delta MQD\left(g-g\right)\)
\(\Rightarrow\widehat{EPM}=\widehat{DQM}\)
Mặt khác \(\widehat{EPM}\) là góc ngoài của tứ giác MPDQ.
Nên MPDG là tứ giác nội tiếp.