Cho tam giác nhọn, không cân nội tiếp đường tròn . Dựng hai đường kính , của đường tròn và điểm sao cho là hình bình hành. Gọi là trung điểm của cạnh , là giao điểm của và , là giao điểm của và . Gọi lần lượt là trực tâm của hai tam giác và .
a) Chứng minh hai tam giác và có cùng trực tâm.
b) Đường thẳng cắt hai đường thẳng , lần lượt tại . Gọi lần lượt là giao điểm của các cặp đường thẳng , và . Gọi là hình chiếu vuông góc của lên . Chứng minh bốn điểm và trung điểm của đoạn thẳng cùng nằm trên một đường tròn.


Cho tam giác nhọn, không cân nội tiếp đường tròn . Dựng hai đường kính , của đường tròn và điểm sao cho là hình bình hành. Gọi là trung điểm của cạnh , là giao điểm của và , là giao điểm của và . Gọi lần lượt là trực tâm của hai tam giác và .
a) Chứng minh hai tam giác và có cùng trực tâm.
b) Đường thẳng cắt hai đường thẳng , lần lượt tại . Gọi lần lượt là giao điểm của các cặp đường thẳng , và . Gọi là hình chiếu vuông góc của lên . Chứng minh bốn điểm và trung điểm của đoạn thẳng cùng nằm trên một đường tròn.


a) Chứng minh hai tam giác và có cùng trực tâm.
b) Đường thẳng cắt hai đường thẳng , lần lượt tại . Gọi lần lượt là giao điểm của các cặp đường thẳng , và . Gọi là hình chiếu vuông góc của lên . Chứng minh bốn điểm và trung điểm của đoạn thẳng cùng nằm trên một đường tròn.


Đáp án chính thức: Tự luận
Hướng dẫn giải chi tiết
(1) Gọi lần lượt là trung điểm . Gọi là trực tâm .
Ta dễ thấy và nên .
(do là trung điểm ) mà .
là trực tâm nên thẳng hàng, tương tự ta cũng có thẳng hàng nên và nên là trực tâm .
(2) Ta chứng minh tứ giác nội tiếp.
Do là trung điểm và nên nếu gọi cắt tại thì ta có là trung điểm . Tương tự ta gọi cắt tại thì là trung điểm .
Gọi là hình chiếu của lên thì ta thấy đối xứng qua do là hình bình hành.
Ta có , mà nên (c.g.c).
nên tứ giác nội tiếp.
Nên nội tiếp do phép đối xứng tâm biến thành , thành , thành .
Gọi đường tròn đi qua 4 điểm là và là trung điểm .
Do theo hệ thức Maclaurin.
Theo tính chất quen thuộc của tứ giác toàn phần ta có hình chiếu của trên là điểm Miquel của tứ giác toàn phân .
đi qua trung điểm .
Ta dễ thấy và nên .
(do là trung điểm ) mà .
là trực tâm nên thẳng hàng, tương tự ta cũng có thẳng hàng nên và nên là trực tâm .
(2) Ta chứng minh tứ giác nội tiếp.
Do là trung điểm và nên nếu gọi cắt tại thì ta có là trung điểm . Tương tự ta gọi cắt tại thì là trung điểm .
Gọi là hình chiếu của lên thì ta thấy đối xứng qua do là hình bình hành.
Ta có , mà nên (c.g.c).
nên tứ giác nội tiếp.
Nên nội tiếp do phép đối xứng tâm biến thành , thành , thành .
Gọi đường tròn đi qua 4 điểm là và là trung điểm .
Do theo hệ thức Maclaurin.
Theo tính chất quen thuộc của tứ giác toàn phần ta có hình chiếu của trên là điểm Miquel của tứ giác toàn phân .
đi qua trung điểm .