a)
Ta có MA là tiếp tuyến của (O) tại A nên OA ⊥ MA hay ∠MAO = 90°.
Tương tự, MB là tiếp tuyến của (O) tại B nên OB ⊥ MB hay ∠MBO = 90°.
Xét tứ giác MAOB, ta có ∠MAO + ∠MBO = 90° + 90° = 180°.
Mà hai góc này là hai góc đối nhau trong tứ giác MAOB.
Vậy tứ giác MAOB nội tiếp được đường tròn (tổng hai góc đối bằng 180°). Hay 4 điểm M, A, O, B cùng thuộc một đường tròn. Đường tròn này có đường kính là OM.
b)
Xét ΔMAO và ΔMBO, ta có:
MA = MB (tính chất hai tiếp tuyến cắt nhau)
OA = OB = R (bán kính)
MO chung
Suy ra ΔMAO = ΔMBO (c.c.c)
Do đó ∠AOM = ∠BOM.
Xét ΔAOM và ΔBOM, ta có:
OA = OB
∠AOM = ∠BOM
OM chung
Suy ra ΔAOM = ΔBOM (c.g.c)
Do đó ∠AIO = ∠BIO. Mà ∠AIO + ∠BIO = 180° (hai góc kề bù)
Suy ra ∠AIO = ∠BIO = 90°.
Vậy OM ⊥ AB tại I.
c)
Vì H là trung điểm của CD nên OH ⊥ CD (đường kính vuông góc với dây cung).
Ta có OH ⊥ CD và AB ⊥ OM (chứng minh trên), suy ra tứ giác IHOP nội tiếp (hai góc đối ∠OHI và ∠OPI bằng 90 độ).
Xét tứ giác IHOP nội tiếp, ta có ∠OHI = ∠OPI = 90 độ
Xét tam giác vuông OHI và tam giác vuông OPM, ta có:
Góc O chung.
Góc OHI = OPM = 90 độ Suy ra tam giác OHI đồng dạng tam giác OPM (g.g) => OH/OP = OI/OM => OH.OM=OI.OP (1) Mặt khác, ta có OI.OM = OA^2=OB^2 (hệ thức lượng trong tam giác vuông OAM) (2) Từ (1) và (2) suy ra OH.OP = OB²