Câu 18 (2,5 điểm). Cho điểm A nằm ngoài đường tròn (O;R). Qua A kẻ hai tiếp tuyến AB,AC với đường tròn (O) (B,C là tiếp điểm). Tia AO cắt BC tại I. Điểm H thuộc đoạn thẳng BI (H khác B và khác I). Đường thẳng d vuông góc với OH tại H, cắt AB,AC lần lượt tại P và Q. a) Chứng minh tứ giác OHBP nội tiếp đường tròn. b) Chứng minh rằng OP=OQ. c) Khi H là trung điểm của đoạn thẳng BI, tính diện tích của tam giác OPQ theo R
Quảng cáo
2 câu trả lời 73

a)
OHP có (vì OH PQ)
=> 3 điểm O, H, P thuộc đường tròn đường kính OP
OBP có (vì BP là tiếp tuyến)
=> 3 điểm O, B, P thuộc đường tròn đường kính OP
=> 4 điểm O, H, B, P cùng thuộc đường tròn đường kính OP
=> OHBP là tứ giác nội tiếp
b)
Chứng minh tương tự câu a cũng có OHQC là tứ giác nội tiếp
=> (2 góc nội tiếp cùng chắn cung HO, OHQC nội tiếp)
Có: (2 góc nội tiếp cùng chắn cung HO, OHBP nội tiếp)
Mặt khác có: (vì OBC cân tại O, do OB = OC)
=>
=> OPQ cân tại O
=> OP = OQ
a) Chứng minh tứ giác OHBP nội tiếp đường tròn
Xác định các góc vuông:Vì ��
𝐴𝐵
là tiếp tuyến của đường tròn (
𝑂
)
tại �
𝐵
nên 𝑂𝐵
⟂𝐴𝐵
⇒∠𝑂𝐵𝑃
=90∘
.
Theo giả thiết, đường thẳng �
𝑑
vuông góc với ��
𝑂𝐻
tại �
𝐻
, mà �
𝑃
thuộc �
𝑑
nên ∠𝑂𝐻𝑃
=90∘
.
Chứng minh nội tiếp:Xét tứ giác ����
𝑂𝐻𝐵𝑃
, ta có ∠𝑂𝐵𝑃
=∠𝑂𝐻𝑃
=90∘
.
Hai đỉnh �
𝐵
và �
𝐻
cùng nhìn đoạn thẳng ��
𝑂𝑃
dưới một góc vuông.
Vậy tứ giác ����
𝑂𝐻𝐵𝑃
nội tiếp đường tròn đường kính ��
𝑂𝑃
.
b) Chứng minh rằng 𝑂𝑃
=𝑂𝑄
Tứ giác OHCQ nội tiếp:Tương tự câu a, ��
𝐴𝐶
là tiếp tuyến nên 𝑂𝐶
⟂𝐴𝐶
⇒∠𝑂𝐶𝑄
=90∘
.
Vì �
𝑄
thuộc đường thẳng 𝑑
⟂𝑂𝐻
tại �
𝐻
nên ∠𝑂𝐻𝑄
=90∘
.
Tứ giác ����
𝑂𝐻𝐶𝑄
có ∠𝑂𝐶𝑄
=∠𝑂𝐻𝑄
=90∘
nên nội tiếp đường tròn đường kính ��
𝑂𝑄
.
Sử dụng tính chất góc nội tiếp:Trong đường tròn ngoại tiếp tứ giác ����
𝑂𝐻𝐵𝑃
: ∠𝑃𝑂𝐻
=∠𝑃𝐵𝐻
(hai góc nội tiếp cùng chắn cung ��
𝐵𝐻
). Mà ∠𝑃𝐵𝐻
=∠𝐴𝐵𝐶
.
Trong đường tròn ngoại tiếp tứ giác ����
𝑂𝐻𝐶𝑄
: ∠𝑄𝑂𝐻
=∠𝑄𝐶𝐻
(hai góc nội tiếp cùng chắn cung ��
𝐶𝐻
). Mà ∠𝑄𝐶𝐻
=∠𝐴𝐶𝐵
.
Kết luận:Tam giác ���
𝐴𝐵𝐶
cân tại �
𝐴
(do 𝐴𝐵
,
𝐴𝐶
là hai tiếp tuyến cắt nhau) nên ∠𝐴𝐵𝐶
=∠𝐴𝐶𝐵
.
Suy ra ∠𝑃𝑂𝐻
=∠𝑄𝑂𝐻
.
Xét tam giác ���
𝑂𝑃𝑄
có ��
𝑂𝐻
vừa là đường cao ( 𝑂𝐻
⟂𝑃𝑄
), vừa là đường phân giác ( ∠𝑃𝑂𝐻
=∠𝑄𝑂𝐻
).
Do đó △���
△𝑂𝑃𝑄
cân tại �
𝑂
, suy ra 𝑂𝑃
=𝑂𝑄
.
c) Tính diện tích tam giác OPQ theo �
𝑅
khi �
𝐻
là trung điểm của ��
𝐵𝐼
Để tính diện tích tam giác ���
𝑂𝑃𝑄
theo �
𝑅
, ta cần thêm giả thiết về vị trí của điểm �
𝐴
(thường các bài toán này cho 𝑂𝐴
=2𝑅
hoặc tương đương). Nếu đề bài chỉ cho �
𝐴
bất kỳ, diện tích sẽ phụ thuộc vào khoảng cách ��
𝑂𝐴
. Giả sử góc ∠𝐴𝑂𝐵
=𝛼
.
Tính ��
𝑂𝐻
theo �
𝑅
và �
𝛼
:Trong △���
△𝑂𝐵𝐼
vuông tại �
𝐼
: 𝑂𝐼
=𝑅
cos
𝛼
; 𝐵𝐼
=𝑅
sin
𝛼
.
Vì �
𝐻
là trung điểm ��
𝐵𝐼
nên 𝐻𝐼
=12𝐵𝐼
=12𝑅
sin
𝛼
.
Áp dụng định lý Pythagoras cho △���
△𝑂𝐻𝐼
vuông tại �
𝐼
:
��2=��2+��2=(�cos�)2+(12�sin�)2=�2(cos2�+14sin2�)
𝑂𝐻2=𝑂𝐼2+𝐻𝐼2=(𝑅cos𝛼)2+12𝑅sin𝛼2=𝑅2cos2𝛼+14sin2𝛼
Tính diện tích ����
𝑆𝑂𝑃𝑄
:Ta có ∠𝑃𝑂𝐻
=∠𝐴𝐵𝐶
=∠𝐴𝑂𝐵
=𝛼
(đã chứng minh ở câu b).
Trong △���
△𝑂𝐻𝑃
vuông tại �
𝐻
: 𝑃𝐻
=𝑂𝐻
⋅tan
(
∠𝑃𝑂𝐻
)
=𝑂𝐻
⋅tan
𝛼
.
Vì △���
△𝑂𝑃𝑄
cân tại �
𝑂
nên 𝑃𝑄
=2𝑃𝐻
=2𝑂𝐻
tan
𝛼
.
Diện tích tam giác ���
𝑂𝑃𝑄
là:
����=12��⋅��=��2⋅tan�=�2(cos2�+14sin2�)tan�
𝑆𝑂𝑃𝑄=12𝑂𝐻⋅𝑃𝑄=𝑂𝐻2⋅tan𝛼=𝑅2cos2𝛼+14sin2𝛼tan𝛼
����=�2(sin�cos�+sin3�4cos�)
𝑆𝑂𝑃𝑄=𝑅2sin𝛼cos𝛼+sin3𝛼4cos𝛼
Lưu ý: Nếu đề bài cho cụ thể 𝑂𝐴
=2𝑅
, khi đó cos
𝛼
=12
⇒𝛼
=60∘
. Thay vào ta được 𝑆
=73√16𝑅2
.
✅ Kết quả
a) Tứ giác ����
𝑂𝐻𝐵𝑃
nội tiếp do ∠𝑂𝐵𝑃
=∠𝑂𝐻𝑃
=90∘
.
b) 𝑂𝑃
=𝑂𝑄
do △���
△𝑂𝑃𝑄
có ��
𝑂𝐻
vừa là đường cao vừa là phân giác.
c) Diện tích tam giác ���
𝑂𝑃𝑄
là ����=�2(sin�cos�+sin3�4cos�)
𝑆𝑂𝑃𝑄=𝑅2sin𝛼cos𝛼+sin3𝛼4cos𝛼
(với 𝛼
=∠𝐴𝑂𝐵
).
Quảng cáo
Bạn cần hỏi gì?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
Đã trả lời bởi chuyên gia
14886 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
14053 -
7006
-
Đã trả lời bởi chuyên gia
6650 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
6550 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
5714 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
4676
