Giải bài 10 trang 126 vở thực hành Toán 9

Đề bài

Cho đường tròn (O), đường kính AB, điểm C nằm giữa A và O. Vẽ đường tròn (O’) có đường kính CB.

a) Xác định vị trí tương đối của hai đường tròn (O) và (O’).

b) Kẻ dây DE của đường tròn (O) vuông góc với AC tại trung điểm H của AC. Tứ giác ADCE là hình gì? Vì sao?

c) Gọi K là giao điểm của DB và đường tròn (O’). Chứng minh ba điểm E, C, K thẳng hàng.

d) Chứng minh HK là tiếp tuyến của đường tròn (O’).

Phương pháp giải - Xem chi tiết

a) Vì có $O O^{'} = O B - O^{'} B$ nên hai đường tròn (O) và (O’) tiếp xúc trong tại B.

b) + Tứ giác ADCE có hai đường chéo AC, DE cắt nhau tại H là trung điểm của mỗi đường nên ADCE là hình bình hành.

+ Hình bình hành ADCE có hai đường chéo vuông góc với nhau nên ADCE là hình thoi.

c) + Chứng minh $C K ⊥ K B$ , $A D ⊥ D B$ nên CK//AD.

+ Mà AD//EC nên ba điểm E, C, K thẳng hàng.

d) + Chứng minh $\hat{H K E} = \hat{H E K}$ , $\hat{O^{'} C K} = \hat{O^{'} K C}$ , $\hat{O^{'} C K} = \hat{H C E}$ .

+ Vì $\hat{K E H} + \hat{H C E} = 90^{o}$ nên $\hat{H K E} + \hat{O^{'} K C} = 90^{o}$ hay $\hat{O^{'} K H} = 90^{o}$ . Do đó, $K O^{'} ⊥ H K$ . Vậy HK là tiếp tuyến của đường tròn (O’).

Lời giải chi tiết

(H.5.51)

a) Gọi R, r lần lượt là bán kính của hai đường tròn (O) và (O’). Ta có $O O^{'} = O B - O^{'} B$ nên hai đường tròn (O) và (O’) tiếp xúc trong tại B.

b) Tam giác ODE cân tại O $(O D = O E = R)$ có OH là đường cao đồng thời là đường trung tuyến của tam giác ODE hay $O H ⊥ D E$ .

Tứ giác ADCE có hai đường chéo AC, DE cắt nhau tại H là trung điểm của mỗi đường nên ADCE là hình bình hành. Lại có $A C ⊥ D E$ tại H nên ADCE là hình thoi.

c) Tam giác CKB có đường trung tuyến KO’ và $K O^{'} = \frac{1}{2} C B$ nên KCB là tam giác vuông tại K, suy ra $\hat{C K B} = 90^{o}$ hay $C K ⊥ K B$ (1).

Tương tự ta có $\hat{A D B} = 90^{o}$ hay $A D ⊥ D B$ (2)

Từ (1) và (2) suy ra CK//AD. Lại có AD//EC (vì ADCE là hình thoi). Do đó, ba điểm E, C, K thẳng hàng.

d) Xét tam giác DEK vuông tại K có KH là KH là đường trung tuyến nên $K H = H E$ . Do đó, tam giác KHE cân tại H, suy ra $\hat{H K E} = \hat{H E K}$ .

Lại có, $Δ O^{'} C K$ cân tại O’ nên $\hat{O^{'} C K} = \hat{O^{'} K C}$ .

$\hat{H K E} + \hat{O^{'} K C} = \hat{H E K} + \hat{O^{'} C} K$

$\hat{K H O^{'}} = \hat{H C E} + \hat{K E H}$

Mặt khác $\hat{O^{'} C K} = \hat{H C E}$ (hai góc đối đỉnh)

Tam giác HEC vuông tại H nên $\hat{K E H} + \hat{H C E} = 90^{o}$ , suy ra $\hat{H K E} + \hat{O^{'} K C} = 90^{o}$ hay $\hat{O^{'} K H} = 90^{o}$ . Do đó, $K O^{'} ⊥ H K$ . Vậy KH là tiếp tuyến của đường tròn (O’).