Question

[Linh_Chi_chimte]

Cho tam giác nhọn ABC nội tiếp (O) và AB<AC. Gọi H là trực tâm của tam giác ABC. Gọi L là giao điểm thứ 2 của đường thẳng AH với (O). Lấy F bất kì trên cung nhỏ LC( F khác L,C). Lấy điểm K sao cho đường thẳng AC là trung trực của FK

a) CM: tứ giác AHCK nội tiếp

b) Đường thẳng HK giao AC tại I, đường thẳng AE giao HC tại G. CM: đưởng thẳng AO vuông góc với GI

Answer 1

[Nguyễn Tất Đạt]

a) Ta có: Điểm K đối xứng với điểm F qua AC => FC=KC;  AF=AK 

=> \(\Delta\)ACF=\(\Delta\)ACK (c.c.c) => ^AFC=^AKC (2 góc tương ứng) 

Ta thấy tứ giác ABFC nội tiếp đường tròn tâm O => ^AFC=^ABC.

H là trực tâm của tam giác ABC => CH\(\perp\)AB (tại D)

=> ^HCB + ^ABC = 90⁰ (1)

 Lại có AH\(\perp\)BC => ^LHC + ^HCB = 90⁰ (2)

Từ (1) và (2) => ^ABC=^LHC. Mà ^LHC + ^AHC = 180⁰

=> ^ABC + ^AHC = 180⁰. Do ^ABC=^AFC=^AKC (cmt) => ^AKC + ^AHC= 180⁰

Xét tứ giác AHCK có: ^AKC + ^AHC =180⁰ => Tứ giác AHCK nội tiếp đường tròn (đpcm).

b) AO cắt GI tại Q

Gọi giao điểm của AO và (O) là P = >^ACP=90⁰ => ^CAP+^CPA=90⁰ (*)

Thấy tứ giác ACPB nội tiếp đường tròn (O) => ^CPA=^ABC 

Mà ^ABC+^AHC=180⁰ => ^CPA+^AHC=180⁰ (3).

Ta có tứ giác AHCK là tứ giác nội tiếp (cmt) => ^KAI=^CHI

Lại có \(\Delta\)ACF=\(\Delta\)ACK => ^FAC=^KAC hay ^KAI=^GAI  => ^GAI=^CHI

Xét tứ giác AHGI: ^GAI=^GHI (=^CHI) (cmt) = >Tứ giác AHGI nội tiếp đường tròn

=> ^AIG+^AHG=180⁰ hay ^AIG + ^AHC=180⁰ (4)

Từ (3) và (4) => ^AIG=^CPA (**)

Từ (*) và (**) => ^CAP+^AIG=90⁰ hay ^IAQ+^AIQ=90⁰ => \(\Delta\)AIQ vuông tại Q

Vậy AO vuông góc với GI (đpcm).