Cho đường tròn tâm O và dây BC không đi qua O. Điểm A chuyển động rên cung lớn . Vẽ đường tròn tâm I đi qua điểm B và tiếp xúc với AC tại A. Vẽ đường tròn tâm K đi qua điểm C và tiếp xúc với AB tại A.CMR:
a) 4 điểm B,D,O,C cùng thuộc 1 đường tròn.
b) Đường thẳng AD luôn đi qua 1 điểm cố định.
a) Ta có đuờng tròn (I) tiếp xúc với AC tại A, theo tính chất góc tạo bởi tiếp tuyến và dây thì ^DAC = ^DBA
Tuơng tự ^DAB = ^DCA. Do đó ^BDC = ^DAB + ^DAC + ^DBA + ^DCA = 2(^DAB + ^DAC) = 2.^BAC = ^BOC
Suy ra 4 điểm B,D,O,C cùng thuộc một đuờng tròn theo quỹ tích cung chứa góc (đpcm).
b) Gọi đuờng thẳng AD cắt đường tròn đi qua 4 điểm B,O,D,C tại S khác D. Ta sẽ chỉ ra S cố định.
Thật vậy, gọi Dx là tia đối của tia DB. Ta có ^ODC = ^OBC = ^OCB = ^ODx => DO là phân giác ^CDx
Ta thấy hai đuờng tròn (O) và (I) cắt nhau tại A và B nên OI vuông góc AB
Mà AK vuông góc với AB (vì (K) tiếp xúc AB tại A) nên OI // AK. Tuơng tự OK // AI
Từ đây tứ giác AIOK là hình bình hành => IK chia đôi OA. Cũng dễ thấy IK là trung trực của AD
Theo đó IK chứa đuờng trung bình của \(\Delta\)AOD => IK // OD. Mà IK vuông góc AD nên OD vuông góc AD
Kết hợp với OD là phân giác của ^CDx => AD là phân giác của ^BDC (do ^CDx và ^BDC bù nhau)
Hay DS là phân giác của ^BDC. Lại có ^BDC là góc nội tiếp đuờng tròn đi qua B,D,O,C
=> S là điểm chính giữa (BC không chứa O của đuờng tròn (BOC)
Vì B,O,C cố định nên điểm chính giữa (BC không chứa O của (BOC) cố định => S cố định
Vậy AD luôn đi qua S cố định (đpcm).