Từ 1 điểm A ở bên ngoài đường tròn (O;R).Vẽ 2 tiếp tuyến AB,AC với đường tròn . Gọi M là trung điểm của AB. Tia CM cắt đường tròn tại N.Tia AN cắt đường tròn tại D.
a) CMR: MB2=MC.MN
b)CMR:AB//CD
c) Tìm điều kiện của A để tứ giác ABCD là hình thoi.Tính diện tích hình thoi đó.
ai biết làm câu b chỉ với, không biết làm TvT
a. Xét đt (O) ta có: \(\widehat{ABN}=\widehat{MBN}=\frac{1}{2}sđ\widebat{BN}\)(T/c góc tạo bởi tiếp tuyến và dây cung)
\(\widehat{BCN}=\widehat{BCM}=\frac{1}{2}sđ\widebat{BN}\)(T/c góc nội tiếp) => \(\widehat{MBN}=\widehat{BCM}\)
Xét \(\Delta MBN\)và \(\Delta MCB\)có:
+ \(\widehat{MBN}=\widehat{BCM}\left(cmt\right)\)
+ \(\widehat{M}\)chung
=> \(\Delta MBN~\Delta MCB\left(g.g\right)\)=> \(\frac{MB}{MC}=\frac{MN}{MB}\Rightarrow MB^2=MC.MN\left(Đpcm\right)\)
b.Vì M là trung điểm của AB (gt) => MA=MB (Đ/n) => \(MA^2=MB^2=MC.MN\Rightarrow\frac{MA}{MC}=\frac{MN}{MA}\)
Xét \(\Delta AMN\)và \(\Delta CMA\)ta được:
+ \(\widehat{M}\)chung
+ \(\frac{MA}{MC}=\frac{MN}{MA}\left(cmt\right)\)
=> \(\Delta AMN~\Delta CMA\left(c.g.c\right)\)
=> \(\widehat{MAN}=\widehat{MCA}\)(2 góc tương ứng) Mà \(\widehat{MCA}=\widehat{NDC}=\frac{1}{2}sđ\widebat{NC}\)(T/c góc tạo bởi tiếp tuyến và dây cung)
=> \(\widehat{MAN}=\widehat{NDC}\)mà 2 góc này ở vị trí so le trong => \(AM//CD\)hay \(AB//CD\)(Đpcm)
c. Xét tứ giác ABCD có:
+ AB = AC (T/c 2 tiếp tuyến cắt nhau)
+ AB // CD (cmt)
Vậy tứ giác ABCD là hình thoi khi và chỉ khi : AC // BD
Vì AC là tiếp tuyến của đt (O) (C là tiếp điểm) (gt) => \(OC\perp AB\)(Đ/n) mà AC // BD => \(OC\perp BD\)(Quan hệ vuông góc, song song) => OC đi qua trung điểm của BD (Quan hệ vuông góc giữa đường kính và dây cung) \(\Rightarrow OC\)là đường trung trực của đoạn thẳng BD (Đ/n) => \(BC=CD\)(T/c của các điểm thuộc đường trung trực)
Mặt khác tứ giác ABCD là hình thoi => \(AB=BD=CD=AC\)(Đ/n) \(\Rightarrow BC=AB=BD=CD=AC\)=> \(\Delta BCD\)là tam giác đều (Đ/n) \(\Rightarrow\widehat{BDC}=60^o\Rightarrow\widehat{BOC}=120^o\)(Liên hệ giữa góc ở tâm và góc nội tiếp)
=> \(\widehat{AOB}=\widehat{AOC}=\frac{1}{2}\widehat{BOC}=60^o\)(T/c 2 tiếp tuyến cắt nhau)
Xét \(\Delta AOC\)vuông tại C có: \(OA=\frac{OC}{\cos\widehat{AOC}}=\frac{R}{\cos60^o}=2R\)
Do đó để tứ giác ABCD là hình thoi thì \(A\in\left(O;2R\right)\)
Áp dụng định lý Pitago trong \(\Delta AOC\)vuông tại C có: \(AC=\sqrt{OA^2-OC^2}=\sqrt{\left(2R\right)^2-R^2}=R\sqrt{3}\)
=> \(S_{\Delta ABC}=\left(R\sqrt{3}\right)^2.\frac{\sqrt{3}}{4}=\frac{3R^2\sqrt{3}}{4}\)(Định lý Heron)
=> \(S_{ABCD}=2.S_{\Delta ABC}=2.\frac{3R^2\sqrt{3}}{4}=\frac{3R^2\sqrt{3}}{2}\)