(3 điểm) Cho tam giác $ABC$ vuông tại $A$, đường cao $AH$, $M$ là trung điểm của $AC$. Lấy $E$ là hình chiếu của $A$ trên $BM$.
a) Chứng minh $A$, $E$, $H$, $B$ cùng nằm trên một đường tròn.
b) Chứng minh $BE.BM=BH.BC$.
c) Đường thẳng đi qua $M$ và vuông góc với $BC$, cắt tia $AE$ tại $K$. Chứng minh $HM^2=ME.MB$ và tính số đo góc $MHK$.
a) Ta có ;
Góc AEB = 90° (do AE là hình chiếu của A trên BM)
Góc AHB = 90° (do AH là đường cao của tam giác ABC)
Xét tứ giác AEHB ,ta có:
Góc AEB + góc AHB = 90° + 90° = 180°
Vậy tứ giác AEHB là tứ giác nội tiếp. Hay A, E, H, B cùng nằm trên một đường tròn.
b) Xét tam giác ABE vuông tại E, ta có:
AB² = BE.BM (hệ thức lượng trong tam giác vuông)
Xét tam giác ABC vuông tại A, ta có:
AB² = BH.BC (hệ thức lượng trong tam giác vuông)
Suy ra :BE.BM = BH.BC
c) Xét tam giác ABM vuông tại A, ta có:
AM² = ME.MB (hệ thức lượng trong tam giác vuông)
Mà M là trung điểm của AC, nên AM = MC = HM (trong tam giác vuông, đường trung tuyến ứng với cạnh huyền bằng nửa cạnh huyền)
Vậy HM² = ME.MB
Gọi giao điểm của đường tròn ngoại tiếp tứ giác AEHB là O.
Ta có: góc EAH = góc EBH (cùng chắn cung EH)
Mà góc EAH = góc MCK (cùng phụ với góc HAC)
Nên góc EBH = góc MCK
Xét tam giác BEM và tam giác CKM ,có:
Góc EBM = góc KCM (cmt)
Góc BEM = Góc CKM = 90°
Vậy tam giác BEM đồng dạng với tam giác CKM (g.g)
Suy ra: ME/MB = MK/MC
Hay: ME.MC = MB.MK
Mà ME.MB = HM² (cmt)
Nên HM² = MB.MK
Xét tam giác BMK có: HM² = MB.MK
Vậy tam giác BMK vuông tại H.
Do đó: góc MHK = 90°