Giải:Bài 69: Cho nữa đường tròn đường kính $AB$, bán kính $R$. Lấy điểm $C$ trên nữa đường tròn ($C$ khác $A$, $C$ khác $B$). Hạ $CH$ vuông góc với $AB$. Gọi $O_1$, $O_2$ theo thứ tự là tâm đường tròn nội tiếp tam giác $AHC$, $BHC$. Tìm vị trí của điểm $C$ để $O_1O_2$ có $GTLN$ và tính giá trị đó theo $R$.
Gọi $I$ là tâm đường tròn nội tiếp tam giác $ABC$ và $E$ là giao điểm của tia $CO_1$ với $AB$.
Ta có:
$\widehat{CEB}=\widehat{A}+\widehat{ACE}=\widehat{HCB}+\widehat{HCE}=\widehat{ECB}$
Suy ra tam giác $CBE$ cân tại $B$. Mà $BO_2$ là phân giác trong của $\widehat{EBC}$ nên $BO_2\perp CO_1$. Chứng minh tương tự ta được $AO_1\perp CO_2$.
Suy ra $I$ là trực tâm của tam giác $CO_1O_2$.
Gọi $K$ là giao điểm của tia $BO_2$ với $EC$ thì ta có: $\widehat{O_2KC}=45^o$ (vì $CO_1$, $CO_2$ là các tia phân giác của hai góc kề phụ nhau) nên tam giác $CO_2K$ vuông cân và ta có $KC=KO_2$.
Suy ra $\Delta CKI=\Delta O_2KO_1$ $(g.c.g)$ và do đó $O_1O_2=CI$.
Như vậy bài toán trở thành tìm vị trí của $C$ sao cho $CI$ có $GTLN$.
Gọi $D$ là giao điểm của tia $CI$ với cung $AB$ (đối xứng với cung $ACB$ qua $AB$), do $CI$ là đường phân giác của góc $BCA$ nên $D$ là điểm chính giữa cung này.
Ta có:
$\widehat{DAI}=\widehat{DAB}+\widehat{BAI}=\widehat{DCB}+\widehat{CAI}=\widehat{ICA}+\widehat{CAI}=\widehat{DIA}$
Suy ra tam giác $IDA$ cân tại $D$, do đó $DI=DA$ không đổi.
Như vậy, $CI=CD-DI=CD-DA$, mà $DA$ không đổi nên $CI$ đạt $GTLN$ khi và chỉ khi $CD$ có $GTLN$, tức là bằng $2R$ (quan hệ giữa đường kính và dây) hay $C$ là điểm chính giữa cung $AB$ đã cho.
Khi đó:
$O_1O_2=CI=2R-R\sqrt{2}=R\left ( 2-\sqrt{2} \right )$.
----
@BlackSelena: Có gì bạn pm qua tin nhắn riêng của mình nhé, sửa bài của mình mình không đọc được đâu!