Chuyên đề Tứ giác nội tiếp - Toán lớp 9

PAGE \* MERGEFORMAT 1.Đường tuy gắn không đi sẽ không đến-Việc tuy nhỏ không làm sẽ không nên

BÀI 7. TỨ GIÁC NỘI TIẾP

I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT

1. Định nghĩa

- Tứ giác nội tiếp đường tròn là tứ giác có bốn đỉnh nằm trên đường tròn đó.

- Trong Hình 1, tứ giác ABCD nội tiếp (O) và (O) ngoại tiếp tứ giác ABCD. 2. Định lí

- Trong một tứ giác nội tiếp, tổng số đo hai góc đối diện bằng 180°.

- Nếu một tứ giác có tổng số đo hai góc đổi diện bằng 180° thì tứ giác đó nội tiếp được đường tròn.

31 chủ đề đại số và 32 chủ đề hình học link xem thử

HYPERLINK "https://drive.google.com/drive/folders/15ug1-OZ4WxBX8LEmWAbUFGZmKN5oiI6A?usp=sharing" https://drive.google.com/drive/folders/15ug1-OZ4WxBX8LEmWAbUFGZmKN5oiI6A?usp=sharing

3. Một số dấu hiệu nhận biết tứ giác nội tiếp

- Tứ giác có tổng hai góc đổi bằng 180°.

- Tứ giác có góc ngoài tại một đỉnh bằng góc trong của đỉnh đối diện.

- Tứ giác có 4 đỉnh cách đều một điểm cố định (mà ta có thể xác định được). Điểm đó là tâm của đường tròn ngoại tiếp tứ giác.

-Tứ giác có hai đinh kề nhau cùng nhìn cạnh chứa hai đỉnh còn lại dưới một góc α.

Chú ý: Trong các hình đã học thì hình chữ nhật, hình vuông, hình thang cân nội tiếp được đường tròn.

II. BÀI TẬP VÀ CÁC DẠNG TOÁN

Dạng 1. Chứng minh tứ giác nội tiếp

Phương pháp giải: Để chứng minh tứ giác nội tiếp, ta có thể sử dụng một trong các cách sau:

Cách 1. Chứng minh tứ giác có tổng hai góc đôì bằng 180°.

Cách 2. Chứng minh tứ giác có hai đỉnh kề nhau cùng nhìn cạnh chứa hai đỉnh còn lại dưới một góc α.

Cách 3. Chứng minh tứ giác có góc ngoài tại một đỉnh bằng góc trong của đỉnh đối diện.

Cách 4. Tìm được một điểm cách đều 4 đỉnh của tứ giác.

1A. Cho tam giác ABC nhọn, đường cao BM và CN cắt nhau tại H. Chứng minh các tứ giác AMHN và BNMC là những tứ giác nội tiêp.

1B. Cho điểm A nằm ngoài đường tròn (O), qua A kẻ hai tiếp tuyến AB và AC với đường tròn ( B, c là tiếp điểm). Chứng minh tứ giác ABOC là tứ giác nội tiếp.

2A. Cho tứ giác ABCD nội tiếp (O), M là điểm chính giữa của cung AB. Nối M với D, M với C cắt AB lần lượt ở E và P. Chứng minh PEDC là tứ giác nội tiếp.

2B. Cho tam giác ABC nhọn nội tiếp đường tròn (O). M là điểm thuộc đường tròn. Vẽ MH vuông góc với BC tại H, vẽ MI vuông góc với AC. Chứng minh MIHC là tứ giác nội tiếp.

Dạng 2. Sử dụng tứ giác nội tiếp để chứng minh các góc bằng nhau, các đoạn thẳng bằng nhau, các đường thẳng song song hoặc đồng quy, các tam giác đồng dạng...

Phương pháp: Sử dụng tính chât của tứ giác nội tiếp.

3A. Cho đường tròn (O) đường kính AB. Gọi H là điểm nằm giữa O và B. Kẻ dây CD vuông góc với AB tại H. Trên cung nhỏ AC lấy điểm E, kẻ CK  AE tại K. Đường thẳng DE cắt CK tại F. Chứng minh:

a) Tứ giác AtìCK là tứ giác nội tiếp;

b) AHì.AB = AD2;

c) Tam giác ACE là tam giác cân.

3B. Cho nửa (O) đường kính AB. Lấy M  OA (M không trùng o và A). Qua M vẽ đường thẳng d vuông góc với AB. Trên d lấy N sao cho ON > R. Nôi NB cắt (O) tại c. Kẻ tiếp tuyến NE với (O) (£ là tiếp điểm, E và A cùng thuộc nửa mặt phẳng bờ d). Chứng minh:

a) Bốn điểm O, E, M, N cùng thuộc một đường tròn;

b) NE2 = NC.NB;

c) (H là giao điểm của AC và d);

d) NF là tiếp tuyến (O) với F là giao điểm của HE và (O).

4A. Cho đường tròn (O) đường kính AB, gọi I là trung điểm của OA, dây CD vuông góc với AB tại I. Lấy K tùy ý trên cung BC nhỏ, AK cắt CD tại H.

a) Chứng minh tứ giác BIHK là tứ giác nội tiếp.

b) Chứng minh AHAK có giá trị không phụ thuộc vị ữí điểm K.

c) Kẻ DN  CB, DM  AC. Chứng minh các đường thẳng MN, AB, CD đồng quy.

4B. Cho đường tròn (O; R) và điểm A cố định ngoài đường tròn. Qua A kẻ hai tiếp tuyến AM, AN tói đường tròn (M, N là hai tiếp điểm). Một đường thẳng d đi qua A cắt đường tròn (O; R) tại B và C (AB < AC). Gọi 7 là trung điểm BC.

a) Chứng minh năm điểm A, M, N, O, I thuộc một đường tròn.

b) Chứng minh AM2 = AB.AC.

c) Đường thẳng qua B, song song với AM cắt MN tại E. Chúng minh IE song song MC.

d) Chứng minh khi d thay đổi quanh quanh điểm A thì trọng tâm G của tam giác MBC luôn nằm trên một đường tròn cô' định.

III. BÀI TẬP VỂ NHÀ

5. Cho điểm C nằm trên nửa đường tròn (O) vói đường kính AB sao cho cung lớn hơn cung (C ≠ B). Đường thăng vuông góc vói AB tại O cắt dây AC tại D. Chứng minh tứ giác BCDO nội tiếp.

6. Cho đường tròn (O) đường kính AB. Trên đoạn thẳng OB lấy điểm H bất kì (H không trùng O, B). Trên đường thẳng vuông góc với OB tại H, lấy một điểm M ở ngoài đường tròn; MA và MB thứ tự cắt đường tròn (O) tại c và D. Gọi I là giao điểm của AD và BC. Chứng minh MCID và MCHB là tứ giác nội tiếp.

7. Cho hai đường tròn (O) và (O') cắt nhau tại A, B. Kẻ đường kính AC của (O) cắt đường tròn (O’) tại F. Kẻ đường kính AE của (O') cắt đưòng tròn (O) tại G. Chứng minh:

a) Tứ giác GFEC nội tiếp; b) GC, FE và AB đồng quy.

8. Cho tam giác ABC cân tại A. Đường thẳng xy song song với BC cắt AB tại E và cắt AC tại F. Chúng minh tứ giác EFCB nội tiếp.

9. Cho tam giác ABC vuông tại A, đường cao AH. Kẻ HE vuông góc với AB tại E, Kẻ HF vuông góc với AC tại F. Chứng minh tứ giác BEFC nội tiếp.

10. Cho tam giác ABC vuông tại A và điểm M thuộc cạnh AC. Vẽ đường tròn tâm O đường

kính MC cắt BC tại E. Nối BM cắt đường tròn (O) tại N, AN cắt đường tròn (O) tại D. Lấy I đối xứng với M qua A, K đối xứng với M qua E.

a) Chứng minh BANC là tứ giác nội tiếp.

b) Chứng minh CA là phân giác của .

c) Chứng minh ABED là hình thang.

d) Tìm vị trí M để đường tròn ngoại tiếp tam giác BIK có bán kính nhỏ nhất.

11. Cho tam giác ABC có ba góc nhọn. Đường tròn (O; R) có đường kính BC cắt AB, AC lần lượt tại F và E; BE cắt CF tại H.

a) Chứng minh tứ giác AFHE nội tiếp. Từ đó, xác định tâm I của đường tròn ngoại tiếp tứ giác này.

b) Tia AH cắt BC tại D. Chứng minh HE.HB = 2HD.HI

c) Chứng minh bôn điểm D, E, I, F cùng nằm trên một đường tròn.

12. Cho đường tròn (O; R) và dây CD cố định. Điểm M thuộc tia đối của tia CD. Qua M kẻ hai tiếp tuyên MA, MB tới đường tròn (A thuộc cung lớn CD). Gọi I là trung điểm CD. Nối BI cắt đường tròn tại E (E khác B). Nối OM cắt AB tại H.

a) Chứng minh AE song song CD.

b) Tìm vị trí của M để MA  MB.

c) Chứng minh HB là phân giác của CHD.

13. Cho đường tròn tâm O bán kính R, hai điểm c và D thuộc đường tròn, B là điểm chính giữa của cung nhỏ CD. Kẻ đường kính BA; trên tia đối của tia AB lấy điểm S. Nối S với cắt (O) tại M, MD cắt AB tại K, MB cắt AC tại H. Chứng minh:

a) . Từ đó suy ra tứ giác AMHK nội tiếp;

b) HK song song CD.

Cho hình vuông ABCD. E di động trên đoạn CD (E khác c, D). Tia AE cắt đường thẳng BC tại F, tia Ax vuông góc vói AE tại A cắt đường thẳng DC tại K. Chứng minh:

a)

b) Tam giác KAF vuông cân;

c) Đường thẳng BD đi qua trung điểm I của KF;

d) Tứ giác IMCF nội tiếp với M là giao điểm của BD và AE.

15. Cho tam giác ABC có ba góc nhọn nội tiếp (O), M là điểm thuộc cung nhỏ AC. Vẽ MH vuông góc với BC tại H, MI vuông góc AC tại I.

a) Chứng minh

b) Đường thẳng HI cắt đường thẳng AB tại K. Chứng minh MK vuông góc vói BK.

c) Chứng minh tam giác MIH đồng dạng vói tam giác MAB.

d) Gọi E là trung điểm của IH và F là trung điểm AB. Chứng minh tứ giác KMEF nội tiếp từ đó suy ra ME vuông góc vói EF.

BÀI 7. TỨ GIÁC NỘI TIẾP

1A. Xét tứ giác AMHN có:

 ĐPCM.

Xét tứ giác BNMC có:

 ĐPCM.

1B. HS tự chứng minh

2A. Ta có: (sđ + sđ)

sđ

 PEDC nội tiếp.

2B. Ta có:

 MIHC nội tiếp (hai đỉnh kề nhau cùng nhìn cạnh chứa hai đỉnh còn lại dưới một góc vuông)

3A. a) Học sinh tự chứng minh

b) ADB vuông tại D, có đường cao DH  AD2 = AH.AB

c) sđ EC,

(Tứ giác AKCH nội tiếp)

  DF//HK (H là trung điểm DC nên K là trung điểm FC)

 ĐPCM.

3B. a) Học sinh tự chứng minh

b) sđ

 NEC  NBE (g.g)  ĐPCM.

c) NCH  NMB (g.g)

 NC.NB = NH.NM = NE2

NEH  NME (c.g.c)



d) (Tứ giác NEMO nội tiếp)

  EH  NO

 OEF cân tại O có ON là phân giác 

 NEO = NFO vậy  ĐPCM.

4A. a)

 Tứ giác BIHK nội tiếp

b) Chứng minh được: AHI  ABK (g.g)

 AH.AK = AI.AB = R2 (không đổi)

c) Chứng minh được MCND là hình chữ nhật từ đó  ĐPCM.

4B. a) Chú ý:

b) sđ

 AMB  ACM (g.g)

 ĐPCM.

c) AMIN nội tiếp



BE//AM 

  Tứ giác BEIN nội tiếp 

Chứng minh được:  IE//CM.

d) G là trọng tâm MBC  G  MI.

Gọi K là trung điểm AO  MK = IK = AO.

Từ G kẻ GG'//IK (G'  MK)

không đổi (1)

cố định (2). Từ (1) và (2) có G thuộc ().

5. Học sinh tự chứng minh.

6. Học sinh tự chứng minh.

7. Học sinh tự chứng minh.

8. Gợi ý: Chứng minh BEFC là hình thang cân

9. Gợi ý: (tính chất hình chữ nhật và (cùng phụ )

10. a) Học sinh tự chứng minh.

b) Học sinh tự chứng minh.

c) Học sinh tự chứng minh.

d) Chú ý:

 Tứ giác BICK nội tiếp đường tròn (T), mà (T) cũng là đường tròn ngoại tiếp BIK. Trong (T), dây BC không đổi mà đường kính của (T) ≥ BC nên đường kính nhỏ nhất bằng BC.

Dấu "=" xảy ra

11. HS tự làm.

12. a) HS tự chứng minh.

b)

c) MC. MD = MA2 = MH.MO

 MC. MD = MH.MO

 MHC  MDO (c.g.c)

Tứ giác CHOD nội tiếp

Chứng minh được:

(cùng phụ hai góc bằng nhau)

13. HS tự chứng minh.

14. a) HS tự chứng minh.

b) HS tự chứng minh.

c) Tứ giác ACFK nội tiếp (i) với I là trung điểm của KF  BD là trung trực AC phải đi qua I.

d) HS tự chứng minh.

15. HS tự chứng minh.

b) HS tự chứng minh.

c) HS tự chứng minh.

d)

(cùng bù với hai góc bằng nhau)

 KMEF nội tiếp  = 900.