Bài tập về chứng minh tứ giác nội tiếp

1. Cho $\Delta $ABC có ba góc nhọn: AD và CE là hai đường cao cắt nhau tại H, O là tâm đường tròn ngoại tiếp $\Delta $ABC. Gọi M là điểm đối xứng của B qua O, I là giao điểm của BM và DE, K là giao điểm của AC và HM.

a) Chứng minh rằng tứ giác AEDC và DIMC là các tứ giác nội tiếp.

b) Chứng minh OK $\perp $ AC

c) Cho $\widehat{AOK}=60^{\circ}$. Chứng minh $\Delta $HBO cân.

2. Cho hình vuông ABCD cạnh a. Trên hai cạnh AD và CD lần lượt lấy các điểm M và N sao cho $\widehat{MBN}=45^{\circ}$. BM và BN cắt theo thứ tự tại E và F. 

a) Chứng minh các tứ giác BENC và BFMA nội tiếp được trong một đường tròn.

b) Chứng tỏ MEFN cũng là tứ giác nội tiếp.

c) Gọi H là giaod diểm của MF và NE, I là giao điểm của HB và MN. Tính độ dài đoạn BI theo a.

3. Giả sử trong tứ giác lồi ABCD có điểm M sao cho tứ giác ABMD là hình bình hành và $\widehat{CBM}=\widehat{CDM}$. Dựng hình bình hành BMCN.

a) Chứng minh rằng tứ giác ABNC nội tiếp

b) Chứng minh rằng $\widehat{ACD}=\widehat{BCM}$

Bài Làm:

1.

a) Vì $\widehat{AEC}=\widehat{ADC}=90^{\circ}$ nên tứ giác AEDC nội tiếp.

Theo trên, tứ giác AEDC nội tiếp nên $\widehat{BAC}=\widehat{BDI}$ (cùng bù với $\widehat{EDC}$)

Mặt khác $\widehat{BAC}=\widehat{BMC}$ (cùng chắn cung BC) suy ra $\widehat{BDI}=\widehat{BMC}$, dẫn đến tứ giác DIMC nội tiếp (đpcm)

b) Từ giả thiết BM là đường kính, ta có MA $\perp $ AB.

Lại có CH $\perp $ AB, suy ra AM // CH.

Tiếp theo, do CM $\perp $ BC, AD $\perp $ BC nên AH // CM. 

$\Rightarrow $ AHCM là hình bình hành. 

Từ đó K là trung điểm của AC.

Suy ra OK $\perp $ AC (đpcm)

c) Xét $\Delta $AKO vuông có $\widehat{AOK}=60^{\circ}$ suy ra $\widehat{OAK}=30^{\circ}$ do đó OK = $\frac{1}{2}$OA = $\frac{1}{2}$OB

Lại do OK là đường trung bình của $\Delta $BHM nên OK = $\frac{1}{2}$BH

Suy ra BH = BO, nghĩa là $\Delta $BHO cân tại B (đpcm)

2.

a) Ta thấy $\widehat{EBN}=\widehat{ECN}=45^{\circ}$

$\Rightarrow $ tứ giác BENC nội tiếp.

$\widehat{FBM}=\widehat{FAM}=45^{\circ}$

$\Rightarrow $ tứ giác BFMA nội tiếp.

b) Từ kết quả câu a, tứ giác BCNE nội tiếp nên $\widehat{BCN}+\widehat{BEN}=180^{\circ}$. Mà $\widehat{BCN}=90^{\circ}$

$\Rightarrow \widehat{BEN}=90^{\circ}$ hay $\widehat{MEN}=90^{\circ}$

Tương tự ta cũng chứng minh được $\widehat{MFN}=90^{\circ}$

Do đó tứ giác MEFN nội tiếp đường tròn đường kính MN (đpcm)

c) Từ câu b, ta thấy H là trực tâm tam giác BMN. Từ đó BI $\perp $ MN.

Có $\widehat{BNC}=\widehat{BEC}$ (cùng chắn cung BC), $\widehat{BEC}=\widehat{BNI}$ (cùng bù với $\widehat{FEM}$) nên $\widehat{BNC}=\widehat{BNI}$ 

Xét $\Delta $BCN và $\Delta $BIN là hai tam giác vuông có:

BN chung

$\widehat{BNC}=\widehat{BNI}$ 

$\Rightarrow $ $\Delta $BCN = $\Delta $BIN (cạnh huyền - góc nhọn)

$\Rightarrow $ BI = BC = a

3. 

a) Vì tứ giác BMCN là hình bình hành nên $\widehat{BCN}=\widehat{CBM}$ (so le trong)

Lại theo giả thiết $\widehat{CBM}=\widehat{CDM}$, suy ra $\widehat{BCN}=\widehat{CDM}$ (1)

Ta có CN // BM; BM // AD nên CN // AD nghĩa là tứ giác ADCN là hình bình hành

$\Rightarrow $ AN // CD. Mà AB // DM

$\Rightarrow \widehat{BAN}=\widehat{MDC}$ (2) (góc có cạnh tương ứng song song)

Từ (1) và (2) suy ra $\widehat{BAN}=\widehat{BCN}$

Do đso tứ giác ABNC nội tiếp (đpcm)

b) Ta có $\widehat{BCM}=\widehat{CBN}$ (so le trong)

Vì tứ giác ABNC nội tiếp nên $\widehat{CBN}=\widehat{CAN}$ (cùng chắn cung NC)

Mặt khác $\widehat{CAN}=\widehat{ACD}$ (2 góc so le trong)

Do đó $\widehat{BCM}=\widehat{ACD}$

Xem thêm Bài tập & Lời giải

Trong: Cách giải bài toán dạng: Tứ giác nội tiếp đường tròn

1. Cho đường tròn tâm O, đường kính AB và dây cung CD vuông góc với AB tại điểm H. Gọi I là điểm đối xứng với H qua D, K là trung điểm của đoạn HD. Vẽ dây cung EF đi qua K. Chứng minh bốn điểm E, H, F, I cùng nằm trên một đường tròn.

2. Cho một đường tròn (O) và điểm A nằm ngoài đường tròn đó. Kẻ các tiếp tuyến AB, AC với đường tròn (O) (B và C là các tiếp điểm). Gọi I là giao điểm của OA và BC. Kẻ dây cung DE của đường tròn (O) qua I.

a) Chứng minh bốn điểm A, D, O, E cùng nằm trên một đường tròn.

b) Chứng minh rằng $\widehat{BAD}=\widehat{CAE}$

3. Cho tứ giác ABCD nội tiếp đường tròn tâm O. Chứng minh rằng: AB.CD + BC.AD = AC.BD (định lí Ptô-lê-mê)

Xem lời giải

Xem thêm các bài Chuyên đề toán 9, hay khác:

Để học tốt Chuyên đề toán 9, loạt bài giải bài tập Chuyên đề toán 9 đầy đủ kiến thức, lý thuyết và bài tập được biên soạn bám sát theo nội dung sách giáo khoa Lớp 9.

Lớp 9 | Để học tốt Lớp 9 | Giải bài tập Lớp 9

Giải bài tập SGK, SBT, VBT và Trắc nghiệm các môn học Lớp 9, dưới đây là mục lục các bài giải bài tập sách giáo khoa và Đề thi chi tiết với câu hỏi bài tập, đề kiểm tra 15 phút, 45 phút (1 tiết), đề thi học kì 1 và 2 (đề kiểm tra học kì 1 và 2) các môn trong chương trình Lớp 9 giúp bạn học tốt hơn.