Bài 2.3 phần bài tập bổ sung trang 173 SBT toán 9 tập 1

Đề bài

Cho đường tròn \((O)\) và điểm \(A\) cố định trên đường tròn. Gọi \(xy\) là tiếp tuyến với đường tròn tại \(A.\) Từ một điểm \(M\) nằm trên \(xy,\) vẽ tiếp tuyến \(MB\) với đường tròn. Gọi \(H\) là trực tâm của tam giác \(MAB.\)

\(a)\) Chứng minh rằng ba điểm \(M, H, O\) thẳng hàng.

\(b)\) Tứ giác \(AOBH\) là hình gì \(?\)

\(c)\) Khi \(M\) di chuyển trên \(xy\) thì \(H\) di chuyển trên đường nào \(?\)

Lời giải

\(a)\) Xét \(∆MBO\) và \(∆MAO\) có: 

\(MO\) chung

\(OA=OB\)

Nên \(∆MBO = ∆MAO\) (cạnh huyền – cạnh góc vuông).

Suy ra \(\widehat {BMO} = \widehat {OMA}\) \((1)\)

Gọi \(BD, AE \) là các đường cao của  \(∆MAB\).

Xét  \(∆MAE\) và \(∆MBD\)  có :

\(MA=MB\)

\(\widehat {EMA} = \widehat {DMB}\)

Nên  \(∆MAE = ∆MBD\) (cạnh huyền – góc nhọn).

Suy ra \(ME = MD\).

Xét \(∆MHE\) và \(∆MHD\) có:

\(ME = MD\)

\(MH\) chung

\(∆MHE = ∆MHD\) (cạnh huyền – cạnh góc vuông).

Nên \(\widehat {EMH} = \widehat {DMH}\) \((2).\)

Từ \((1)\) và \((2)\) suy ra\(MH\) và \(MO\) đều là tia phân giác của góc \(\widehat {AMB}\) nên \(M, H, O\) thẳng hàng.

\(b)\) Tứ giác \(AOBH\) có

\(BH // OA\) (cùng vuông góc với \(MA\)),

\(AH // OB\) (cùng vuông góc với \(MB\)). 

Suy ra tứ giác \(AOBH\) là hình bình hành, mà \(OA = OB\) nên từ giác \(AOBH\) là hình thoi.

\(c)\) Ta có \(HA=OA\) (do \(AOBH\) là hình thoi),

Nên \(H\) cách \(A\) cố định một khoảng bằng \(OA\) không đổi khi \(M\) chuyển động trên \(xy\) thì  di chuyển trên đường tròn \((A ; AO).\)