a)
Vì OK ⊥ AI tại K nên ∠AKO = 90°.
Vì AH là đường kính của (O) nên ∠AHO = 90°.
Xét tứ giác AKHO có ∠AKO + ∠AHO = 90° + 90° = 180°. Vậy tứ giác AKHO nội tiếp đường tròn.
Mà tứ giác AKHO nội tiếp đường tròn đường kính AO (trung điểm AH).
Vì tam giác AHC vuông tại H, M là trung điểm HC nên MH = MC = 1/2 HC. Suy ra M là tâm đường tròn đường kính HC. Do đó ∠CHO = 90°
Xét tứ giác CHOK có ∠CHO = ∠AKO = 90°. Vậy tứ giác CHOK nội tiếp đường tròn đường kính CO.
Vậy 4 điểm C, H, O, K cùng thuộc một đường tròn (đường kính CO).
b)
Vì I thuộc đường tròn đường kính AH nên ∠AIH = 90°.
Xét tam giác vuông AHC có đường cao HI. Theo hệ thức lượng trong tam giác vuông, ta có: HI² = AI.IC
Xét tam giác vuông AHI có đường cao OK. Theo hệ thức lượng trong tam giác vuông, ta có: AK.AI = AO² = (AH/2)²
Ta có ∠MIO = ∠MIH + ∠HIO
Mà ∠MIH = ∠MHI (do tam giác MHC cân tại M)
∠HIO = ∠IAH (cùng phụ với ∠HAI)
Vậy ∠MIO = ∠MHI + ∠IAH
Ta cần chứng minh ∠MIO = 90° để suy ra MI là tiếp tuyến của (O).
Xét tam giác AHC vuông tại H, M là trung điểm HC nên AM = MC = MH. Suy ra tam giác AMH cân tại M.
Do đó ∠MAH = ∠MHA.
Mà ∠MAH + ∠HAI = 90° (do tam giác AHI vuông tại I).
Vậy ∠MHA + ∠HAI = 90° hay ∠MIH + ∠HIO = 90° hay ∠MIO = 90°.
Vậy MI là tiếp tuyến của (O).
Xét tam giác MHN và tam giác MVH có:
∠MHN = ∠VHM (góc chung)
∠MNH = ∠MHV (góc nội tiếp cùng chắn cung NH)
Vậy ΔMHN ~ ΔMVH (g.g)
Suy ra MH/MV = MN/MH hay MH² = MN.MV.