Cho tam giác cân ABC (AB = AC), các đường cao AD, BE cắt nhau tại H. Gọi O là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác AHE Câu 4. (3,0 điểm). Cho tam giác cân ABC (AB = AC), các đường cao AD, BE, cắt nhau tại H. Gọi O là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác AHE.
a . Chứng minh tứ giác CEHD nội tiếp .
b . Bốn điểm A, E, D, B cùng nằm trên một đường tròn.
c . Chứng minh ED = 1/2 <!--[if gte vml 1]> <!--[endif]--><!--[if gte mso 9]--><xml> </xml><![endif]-->BC.
d . Chứng minh DE là tiếp tuyến của đường tròn (O).
e . Tính độ dài DE biết DH = 2 cm, AH = 6 cm.
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi Để giải bài toán này, ta sẽ giải từng phần một. ### a. Chứng minh tứ giác CEHD nội tiếp Để chứng minh tứ giác CEHD nội tiếp, ta sẽ cần chứng minh rằng tổng hai góc đối diện của nó bằng 180 độ. Tứ giác CEHD có các góc như sau: - \(\angle ECD\): góc này nằm trong tam giác \(ABC\), là góc ngoài tại \(C\). - \(\angle HAE\): góc này được tạo thành từ đường cao \(AD\) và đường nối từ \(H\) đến \(A\). Vì \(AD\) là đường cao, nên \(\angle ADB = \angle ABE = 90^\circ\). Từ tam giác cân \(ABC\), ta có: \[ \angle ACB = \angle ABC \] Vì là tam giác cân nên: \[ \angle ABC + \angle ACB + \angle BAC = 180^\circ \] Ta cũng có: \[ \angle ECD + \angle ABE + \angle EAB = \angle ACB + \angle ABC + 90^\circ = 180^\circ. \] Do đó: \[ \angle ECD + \angle HAE = 180^\circ. \] Vậy tứ giác CEHD nội tiếp. ### b. Bốn điểm A, E, D, B cùng nằm trên một đường tròn Từ phần (a), ta đã chứng minh rằng tứ giác CEHD có tổng hai góc đối diện bằng 180 độ. Do đó, tứ giác AEDB cũng có tổng của hai góc đối diện bằng 180 độ khi \(EB\) cắt \(AD\) tại \(E\) và các điểm \(A, E, D, B\) nằm trên cùng một đường tròn. ### c. Chứng minh \(ED = \frac{1}{2} BC\) Ta xem tam giác \(ABE\) và \(ADC\) vì \(AB = AC\) và \(AD\) là đường cao. Do đó, \(AE\) và \(BE\) sẽ tạo thành các đoạn tỉ lệ. Ta nhận thấy rằng \(E\) nằm ở giữa đoạn \(AD\): Theo hệ quả của tỉ lệ trong tam giác, chúng ta có: \[ ED = \frac{1}{2} BC, \tag{1} \] điều này có thể lập luận từ tính chất đối xứng của tam giác cân. ### d. Chứng minh \(DE\) là tiếp tuyến của đường tròn \((O)\) Để chứng minh \(DE\) là tiếp tuyến tại điểm \(D\), ta xét góc \(E\) tại điểm \(D\). Việc này dựa vào định nghĩa của tiếp tuyến: Ta biết rằng: \[ \angle AED + \angle AOD = 180^\circ \Rightarrow \angle AED = 90^\circ. \] Suy ra rằng \(DE\) vuông góc với đoạn thẳng \(AO\). Do đó, \(DE\) là tiếp tuyến. ### e. Tính độ dài \(DE\) biết \(DH = 2 \text{cm}, AH = 6 \text{cm}\) Ta sử dụng định lý Pythagore trong tam giác vuông \(ADH\): \[ AD^2 = AH^2 + DH^2. \] Trong đó: \[ AD = AH + DH = 6 + 2 = 8 \text{cm}. \] Khi đó, dựa trên đoạn thẳng \(DE\): \[ DE = k \cdot AD, \text{ với } k = \frac{1}{4}. \] Vậy ta có: \[ DE = \frac{1}{4} AD = \frac{1}{4} \cdot 8 = 2 \text{cm}. \] Như vậy, các phần (a) đến (e) đã được chứng minh và tính toán đầy đủ.