Lời giải
a) Ta có AB và AC là tiếp tuyến của (O) \( \Rightarrow \widehat {ABO} = \widehat {ACO} = 90^\circ \).
Xét tứ giác ABOC có:
\(\widehat {ABO} + \widehat {ACO} = 90^\circ + 90^\circ = 180^\circ \).
Suy ra tứ giác ABOC là tứ giác nội tiếp đường tròn.
Hay A, B, O, C thuộc 1 đường tròn.
b) Ta có: AB và AC là tiếp tuyến của (O) Þ AB = AC.
Mà OB = OC = R Þ OA là đường trung trực của BC hay OA ^ BC (1)
Xét ∆CBD nội tiếp (O) có BD là đường kính của (O).
Suy ra ∆CBD vuông tại C hay DC ^ BC (2)
Từ (1), (2) Þ DC // OA.
c) Ta có: DC // OA Þ CE // OA Þ OCEA là hình thang (3)
Ta có: \[\widehat {ODE} + \widehat {OBC} = 90^\circ \];
\(\widehat {OBC} + \widehat {BOA} = 90^\circ \).
Suy ra \(\widehat {ODE} = \widehat {BOA}\).
Xét ∆BOA và ∆ODE có:
\(\widehat {ODE} = \widehat {BOA}\) (cmt)
\[\widehat {DOE} = \widehat {OBA} = 90^\circ \]
OB = OD = R
Þ ∆BOA = ∆ODE (g.c.g)
Þ AB = OE (hai cạnh tương ứng)
Mà AB = AC (AB và AC đều là tiếp tuyến chung của (O))
Suy ra OE = AC (4)
Từ (3) và (4) Þ OCEA là hình thang cân.
d) Ta có: \[\widehat {SOI} + \widehat {AOB} = 90^\circ \]
\(\widehat {AOB} + \widehat {OAB} = 90^\circ \)
\(\widehat {OAB} = \widehat {SAO}\)
Suy ra \(\widehat {SOA} = \widehat {SAO}\) Þ ∆SOA cân tại S
Lại có SI là đường trung tuyến \(\left( {OI = IA = \frac{{OA}}{2} = R} \right)\)
Suy ra SI ^ OA Þ KS ^ OA (5)
Ta có ∆KAS có \(\widehat {KAI} = \widehat {SAI}\)
AI ^ KS suy ra KI = SI.
Mà OI ^ AI
Suy ra OKAS là hình bình hành (6)
Từ (5) và (6) suy ra AKOS là hình thoi.
Ta có ∆OAB vuông tại A có OA = 2OD = 2R
\[ \Rightarrow \widehat {OAB} = 30^\circ \Rightarrow \tan \widehat {OAB} = \tan 30^\circ = \frac{{KI}}{{AI}}\]
\[ \Rightarrow KI = \tan 30^\circ .AI = \frac{{\sqrt 3 }}{3}R\]
\[ \Rightarrow KS = \frac{{2\sqrt 3 }}{3}R\].
Vậy \[SAKOS = \frac{{OA.SK}}{2} = \frac{{2R.\frac{{2\sqrt 3 }}{3}R}}{2} = \frac{{2\sqrt 3 }}{3}{R^2}.\]
