Cho tam giác ABC vuông tại C (AC < BC), đường cao CK và đường phân giác trong BD (K Î AB, D Î AC). Qua D kẻ đường thẳng vuông góc với AC cắt CK, AB lần lượt tại H và I.
a) Chứng minh CDKI là tứ giác nội tiếp.
b) Chứng minh AD.AC = DH.AB
c) Gọi F là trung điểm AD. Đường tròn tâm I bán kính ID cắt BC tại M (M khác B) và cắt AM tại N (N khác M). Chứng minh B, N, F thẳng hàng.
a) Ta có :
DI vuông CD (gt) Þ \(\widehat {IDC} = 90^\circ \)
CK vuông KI (gt) Þ \(\widehat {IKC} = 90^\circ \)
\( \Rightarrow \widehat {IDC} = \widehat {IKC} = 90^\circ \)
Mà 2 góc này ở 2 đỉnh kề nhau cùng nhìn cạnh CI
Suy ra CDIK là tứ giác nội tiếp.
b) Ta có:
\(\widehat {HCD} = \widehat {ABC}\) (cùng phụ góc \(\widehat {KCB}\))
Xét ∆HCD và ∆ABC có:
\(\widehat {HCD} = \widehat {ABC}\) (cmt )
\(\widehat {HDC} = \widehat {ACB} = 90^\circ \)
Suy ra ∆ABC ᔕ ∆HCD (g.g)
\( \Rightarrow \frac{{BC}}{{DC}} = \frac{{AC}}{{HD}}\) (2 cạnh tương ứng tỉ lệ )
Mà BD là đường phân giác của \(\widehat {ABC}\) (gt)
\( \Rightarrow \frac{{AB}}{{AD}} = \frac{{AC}}{{HD}}\)
Suy ra AD.AC = DH.AB (đpcm)
c) Gọi giao điểm của BN với AD là F'.
Ta có: AC là tiếp tuyến của (I;ID) nên \(\widehat {CDM} = \widehat {CBD} = \widehat {ABD}\)
\( \Rightarrow \widehat {MDB} = \widehat {CDB} - \widehat {CDM} = \widehat {CDB} - \widehat {ABD} = \widehat {CAB}\)
Mà \(\widehat {MDB} = \widehat {MNB} = \widehat {ANF'} \Rightarrow \widehat {ANF'} = \widehat {CAB}\)
Từ đó ∆F'AN ᔕ ∆F'BA (g.g)
\( \Rightarrow \frac{{F'A}}{{F'N}} = \frac{{F'B}}{{F'A}} \Rightarrow F'{A^2} = F'B\,.\,F'N\)
Mặt khác, vì F'D là tiếp tuyến của (I, ID) nên F'D2 = F'B.F'N
Þ F'A = F'D Þ F' ≡ F.
Từ đó ta có đpcm.