Cho tam giác nhọn nội tiếp đường tròn , có tâm đường tròn nội tiếp là . Đường thẳng vuông góc với tại cắt , lần lượt tại và . Đường tròn ngoại tiếp tam giác cắt đường tròn và đường thẳng tương ứng tại , ( khác ).

a) Gọi là đường tròn tiếp xúc với các cạnh , và tiếp xúc trong với đường tròn tại . Chứng minh rằng bốn điểm , , , cùng thuộc một đường tròn.

b) Tiếp tuyến tại của cắt đường thẳng tại , đường thẳng cắt đường tròn tại điểm khác . Gọi là hình chiếu vuông góc của lên đường thẳng . Chứng minh rằng đường tròn ngoại tiếp tam giác và đường tròn ngoại tiếp tam giác tiếp xúc với nhau.

Hình từ đề gốc

Đáp án chính thức: Tự luận
Hướng dẫn giải chi tiết
a) Ta dễ có tính chất của đường tròn là là tâm . Xét tâm đẳng phương của , và ta có cắt tại thì là tiếp tuyến của điểm cùng nằm trên .

b) Cách 1: Xét cực và đối cực của có nằm trên đường đối cực của là mà là tiếp tuyến của là đường đối cực của . Gọi cắt tại Tứ giác điều hòa là tiếp tuyến của và .

Ta có .

Lại có (g.g) kết hợp với tứ giác điều hòa

và (g.g) .

Theo bổ đề cắt tuyến và là tiếp tuyến của ta cũng có

và

(Maclaurin mở rộng).

Ta có nên theo phép nghịch đảo tâm phương tích ta có nằm trên do thẳng hàng.

Kẻ tiếp tuyến của cũng là tiếp tuyến của nên ta có hai đường tròn này tiếp xúc với nhau tại .

Cách 2: (Lời giải của bạn Đỗ Đức Việt Hưng)

Từ kết quả của câu 1, là tâm của ; do đó lần lượt là các tiếp điểm của với .

Ta có . Mặt khác, vì tiếp xúc trong với tại , nên . Suy ra , tức là là phân giác của .

Bởi định lý đường phân giác, ta có .

Lại có . Do là tâm nội tiếp, .

Dùng định lý sin trong các tam giác , và tam giác vuông , ta được

.

Vì thế . Hơn nữa, , cho nên .

Do đó . Ta có:



Ta có: và

.

Ta cần chứng minh là tiếp tuyến của tức là ta cần chứng minh:



Theo định lí sin, ta có: , .

Chứng minh tương tự trên ta có là phân giác và là phân giác .

Khi này ta cần chứng minh



(đúng do ), ta cần chứng minh tiếp xúc với tức là chứng minh:









(luôn đúng do là tứ giác nội tiếp). Vậy tiếp xúc với .
Câu hỏi này trích từ đề thi chính thức:

Đề Thi Học Sinh Giỏi cấp tỉnh - chọn đội tuyển tham dự kỳ thi chọn học sinh giỏi quốc gia THPT - Thanh Hóa - Ngày 1

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

Các câu hỏi khác trong đề (3 câu)

Xem toàn bộ đề →
Hình học • Lớp 10

Bài tập trắc nghiệm cùng chuyên đề: Đường tròn (735 câu)

Câu luyện thêm 1Trích từ: Đề Cuối Học Kỳ II - 2025-2026 - Toán 10 - THPT Phạm Hòng Thái (Mã Đề 1002)
Trong mặt phẳng tọa độ , cho phương trình đường tròn .

a) Tìm tâm và bán kính của đường tròn .

b) Viết phương trình tiếp tuyến tại điểm thuộc đường tròn .
Xem trang câu hỏi →
Câu luyện thêm 2Trích từ: Đề Cuối Học Kỳ II - 2025-2026 - Toán 10 - THPT Phạm Hòng Thái (Mã Đề 1002)
Tìm tọa độ tâm và bán kính của đường tròn .
Xem trang câu hỏi →
Câu luyện thêm 3Trích từ: Đề Cuối Học Kỳ II Toán 10 Sở GD&ĐT Quảng Trị THPT Hướng Hóa 2025-2026 - Đề Số 1
Phương trình đường tròn có tâm và có bán kính là
Xem trang câu hỏi →
Câu luyện thêm 4Trích từ: Đề Cuối Học Kỳ II Toán 10 Sở GD&ĐT Quảng Trị THPT Hướng Hóa 2025-2026 - Đề Số 2
Phương trình đường tròn có tâm và có bán kính là
Xem trang câu hỏi →
Câu luyện thêm 5Trích từ: Đề Cuối Học Kỳ 2 Toán 10 Sở GD&ĐT Bắc Ninh 2025-2026 - Đề Số 1
Hình vẽ bên mô phỏng một trạm thu phát sóng điện thoại di động đặt ở vị trí có tọa độ trong mặt phẳng tọa độ (đơn vị trên hai trục là kilômét). Biết rằng trạm thu phát sóng đó được thiết kế với bán kính phủ sóng 3 km. Khoảng cách ngắn nhất để một người ở vị trí có tọa độ di chuyển được tới vùng phủ sóng là bao nhiêu kilômét (làm tròn kết quả đến hàng phần trăm)?
Hình từ đề gốc
Xem trang câu hỏi →
Câu luyện thêm 6Trích từ: Đề Cuối Học Kỳ 2 Toán 10 Sở GD&ĐT Bắc Ninh 2025-2026 - Đề Số 1
Trong mặt phẳng tọa độ , cho đường tròn có phương trình . Tọa độ tâm của đường tròn 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