Lời giải
a) Vì HM ⊥ AB, HN ⊥ AC
Nên \(\widehat {HMA} = \widehat {HNA} = 90^\circ \)
Xét tứ giác AMHN có
\(\widehat {HMA} + \widehat {HNA} = 90^\circ + 90^\circ = 180^\circ \)
Suy ra tứ giác AMHN nội tiếp đường tròn đường kính AH
b) Dựng Ax là tiếp tuyến của (O) nên Ax ⊥ AE
Xét (O) có \(\widehat {xAB},\widehat {ACB}\) là góc tạo bởi tiếp tuyến và dây cung, góc nội tiếp cũng chắn cung AB
Suy ra \(\widehat {xAB} = \widehat {ACB}\) (1)
Vì tam giác HNC vuông ở N nên \(\widehat {NHC} + \widehat {NCH} = 90^\circ \) (trong tam giác vuông, tổng hai góc nhọn bằng 90°)
Mà \(\widehat {NHC} + \widehat {NHA} = \widehat {AHC} = 90^\circ \)
Suy ra \(\widehat {AHN} = \widehat {NCH}\) (2)
Xét đường tròn đường kính AH có \(\widehat {AMN},\widehat {AHN}\) là hai góc nội tiếp chắn cung AN
Suy ra \(\widehat {AMN} = \widehat {AHN}\) (3)
Từ (1), (2) và (3) suy ra \(\widehat {xAB} = \widehat {AMN}\)
Mà hai góc này ở vị trí so le trong
Suy ra Ax // MN
Mà Ax ⊥ AE
Do đó MN ⊥ AE
c) Vì tam giác ACE nội tiếp (O) đường kính AE
Nên tam giác ACE vuông ở C
Hay \(\widehat {AC{\rm{E}}} = 90^\circ \)
Xét tam giác AHC vuông ở H có HN ⊥ AC nên AC . AN = AH2 (hệ thức lượng trong tam giác vuông)
Xét △AIN và △ACE có
\(\widehat {CA{\rm{E}}}\) là góc chung
\(\widehat {AIN} = \widehat {AC{\rm{E}}}\left( { = 90^\circ } \right)\)
Do đó (g.g)
Suy ra \(\frac{{AI}}{{AC}} = \frac{{AN}}{{A{\rm{E}}}}\)
Do đó AI . AE = AC . AN = AH2
Vì tam giác AKE nội tiếp (O) đường kính AE
Nên tam giác AKE vuông ở K
Lại có KI ⊥ AE
Nên AK2 = AI . AE (hệ thức lượng trong tam giác vuông)
Mà AI . AE = AH2 (chứng minh trên)
Suy ra AH = AK
Vậy AH = AK.
