Câu hỏi: Cho hai đường tròn và cắt nhau tại và Dây của đường tròn tiếp xúc với đường tròn tại Dây của đường tròn tiếp xúc với đường tròn tại Gọi là điểm đối xứng với qua trung điểm của là điểm đối xứng với qua Chứng minh rằng:
Bốn điểm nằm trên cùng một đường tròn.
Phương pháp giải
Sử dụng kiến thức:
+) Nếu hai đường tròn cắt nhau thì hai giao điểm đối xứng với nhau qua đường nối tâm, tức là đường nối tâm là trung trực của dây chung.
+) Sử dụng tính chất đường trung trực: Điểm nằm trên đường trung trực của một đoạn thẳng thì cách đều hai đầu mút của đoạn thẳng đó.
+) Hai điểm gọi là đối xứng với nhau qua nếu là trung điểm của đoạn thẳng nối hai điểm đó
+) Tứ giác có hai đường chéo cắt nhau tại trung điểm mỗi đường là hình bình hành.
+) Nếu một đường thẳng là tiếp tuyến của một đường tròn thì nó vuông góc với bán kính đi qua tiếp điểm.
+) Để chứng minh các điểm cùng thuộc một đường tròn, ta chứng minh chúng cùng cách đều một điểm.
Lời giải chi tiết
Gọi là giao điểm của và
Vì hai đường tròn và cắt nhau tại và nên là đường trung trực của
Hay tại và
Lại có là trung điểm của nên
Trong tam giác ta có:
(chứng minh trên)
(tính chất đối xứng tâm)
Suy ra là đường trung bình của tam giác
Suy ra
Từ và suy ra:
Vì nên
Lại có: ( tính chất đối xứng tâm)
Suy ra KB là đường trung trực của AE
Do đó: ( tính chất đường trung trực)
Ta có:
( chứng minh trên)
Tứ giác có hai đường chéo cắt nhau tại trung điểm của mỗi đường nên nó là hình bình hành.
Suy ra: và
(vì là tiếp tuyến của đường tròn )
( chứng minh trên)
Suy ra:
Xét đường tròn (O) có mà OK là 1 phần đường kính và AC là dây cung nên OK đi qua trung điểm của AC.
Khi đó là đường trung trực của
Suy ra: ( tính chất đường trung trực)
( vì là tiếp tuyến của đường tròn )
( chứng minh trên)
Suy ra:
Xét đường tròn (O') có mà O'K là 1 phần đường kính và AD là dây cung nên O'K đi qua trung điểm của AD.
Khi đó là đường trung trực của
Suy ra: ( tính chất đường trung trực)
Từ và suy ra:
Vậy bốn điểm cùng nằm trên một đường tròn.
Sử dụng kiến thức:
+) Nếu hai đường tròn cắt nhau thì hai giao điểm đối xứng với nhau qua đường nối tâm, tức là đường nối tâm là trung trực của dây chung.
+) Sử dụng tính chất đường trung trực: Điểm nằm trên đường trung trực của một đoạn thẳng thì cách đều hai đầu mút của đoạn thẳng đó.
+) Hai điểm gọi là đối xứng với nhau qua
+) Tứ giác có hai đường chéo cắt nhau tại trung điểm mỗi đường là hình bình hành.
+) Nếu một đường thẳng là tiếp tuyến của một đường tròn thì nó vuông góc với bán kính đi qua tiếp điểm.
+) Để chứng minh các điểm cùng thuộc một đường tròn, ta chứng minh chúng cùng cách đều một điểm.
Lời giải chi tiết
Vì hai đường tròn
Hay
Lại có
Trong tam giác
Suy ra
Suy ra
Từ
Lại có:
Suy ra KB là đường trung trực của AE
Do đó:
Ta có:
Tứ giác
Suy ra:
Suy ra:
Xét đường tròn (O) có
Khi đó
Suy ra:
Suy ra:
Xét đường tròn (O') có
Khi đó
Suy ra:
Từ
Vậy bốn điểm