Câu 4. (5,0 điểm). Cho tam giác nhọn nội tiếp trong đường tròn tâm ; hai điểm cố định và điểm thay đổi trên cung lớn của đường tròn . Gọi là trực tâm của tam giác , là điểm đối xứng với qua , là điểm đối xứng với qua . Hai đường thẳng và cắt nhau tại ; hai đường thẳng và cắt nhau tại .

a) Chứng minh hai tam giác , đồng dạng và bốn điểm cùng thuộc một đường tròn.

b) Chứng minh đường thẳng đi qua điểm cố định khi thay đổi.

Đáp án chính thức: Tự luận
Hướng dẫn giải chi tiết
(AI giải đề cho tôi)
Bài giải đầy đủ:

**a) Tam giác AHB ∼ ACE và B, O, C, E đồng viên.**

Trước hết, là điểm đối xứng của qua nên thuộc đường tròn (tính chất: đối xứng của đỉnh qua cạnh đối diện nằm trên đường tròn ngoại tiếp), và , .

- Vì tam giác nhọn nên nằm trong tam giác, suy射线 nằm trong góc và (do nhọn). Mặt khác (cung = cung vì ), với nằm khác phía với qua . Vì nên giao điểm của và nằm trên tia đối của tia qua , do đó

- Trực tâm : . Vậy .
- Lại có (vì ) và (góc giữa dây và bán kính ). Vì nên .

Từ đó (g.g), với tương ứng . Suy ra , tức .

**B,O,C,E đồng viên:** Từ sự đồng dạng, (vì ). Mặt khác trong tam giác có nên . Vì nằm trên đoạn ngoài của phía dưới nên tia trùng tia , do đó

Hai điểm cùng nhìn đoạn dưới góc bằng nhau (và cùng phía đối với ), suy ra bốn điểm cùng thuộc một đường tròn.

**b) AF đi qua điểm cố định.**

đối xứng với qua nên cũng thuộc . Gọi là điểm đối xứng của qua — đây là điểm cố định vì cố định và cố định. Ta chứng minh luôn đi qua .

Chọn hệ trục toạ độ: là trục hoành, trung điểm là gốc : , với , bán kính . Điểm thay đổi trên , , và phương trình : .

Đường thẳng cắt (trục hoành) tại . Tham số hoá: điểm trên là ; cho tung độ được , suy ra


Đường thẳng đi qua và , có vectơ chỉ phương . Điểm thuộc khi và chỉ khi


Thay vào phương trình đường tròn và yêu cầu đúng với mọi vị trí của (mọi ):

So sánh hệ số theo :
- Hệ số : ;
- Hệ số : ✓;
- Hằng số: ✓.

Vậy điểm chung của mọi đường thẳng là — đúng là điểm đối xứng của qua . Kiểm tra trực tiếp: với thì luôn đúng, tức luôn nằm trên .

Kết luận: khi thay đổi trên cung lớn , đường thẳng luôn đi qua điểm cố định là điểm đối xứng của tâm qua đường thẳng (điểm này cố định vì cố định).
Câu hỏi này trích từ đề thi chính thức:

Kỳ Thi Chọn Học Sinh Giỏi Cấp Tỉnh THPT Toán 10 Đợt 2 2024-2025

6 câu hỏi•Thời gian 180 phút•Chấm điểm & giải thích chi tiết

Các câu hỏi khác trong đề (6 câu)

Xem toàn bộ đề →
Luyện nhanh tại chỗ • Chọn đáp án để kiểm tra ngay

Thử sức thêm các câu hỏi trắc nghiệm cùng môn

Câu luyện thêm 1Trích từ: Đề Kiểm Tra Giữa Kỳ HKII Toán 11 THPT Trần Quang Khải BR - VT
Cho hai biến cố và độc lập. Chọn khẳng định ĐÚNG.
Xem trang câu hỏi →
Câu luyện thêm 2Trích từ: Đề Kiểm Tra Giữa Kỳ HKII Toán 11 THPT Trần Quang Khải BR - VT
Cho hai biến cố và độc lập với nhau. Biết và . Tính xác suất của biến cố .
Xem trang câu hỏi →
Câu luyện thêm 3Trích từ: Đề Kiểm Tra Giữa Kỳ HKII Toán 11 THPT Trần Quang Khải BR - VT
Giả sử các biểu thức xuất hiện đã cho là có nghĩa. Khẳng định nào sau đây sai?
Xem trang câu hỏi →
Câu luyện thêm 4Trích từ: Đề Kiểm Tra Giữa Kỳ HKII Toán 11 THPT Trần Quang Khải BR - VT
Cho a là số thực dương khác 2. Tính
Xem trang câu hỏi →
Câu luyện thêm 5Trích từ: Đề Kiểm Tra Giữa Kỳ HKII Toán 11 THPT Trần Quang Khải BR - VT
Cho a, b là hai số thực dương và , x và y là hai số dương. Tìm mệnh đề đúng trong các mệnh đề sau:
Xem trang câu hỏi →
Câu luyện thêm 6Trích từ: Đề Kiểm Tra Giữa Kỳ HKII Toán 11 THPT Trần Quang Khải BR - VT
Điều tra về chiều cao của 100 học sinh khối 11, người ta thu được mẫu số liệu sau:
Chiều cao (cm)Số học sinh
5
18
40
26
8
3
Tổng

Đầu mút trái của nhóm là:
Xem trang câu hỏi →

Muốn biết hiện tại bạn đạt khoảng bao nhiêu điểm ở môn này? Làm thử đề nhanh 15 phút để hệ thống chấm điểm ngay.

Làm đề nhanh 15 phút ngay