Cho $ABC$ là tam giác cân tại $C. I$ là tâm nội tiếp, $P$ là một điểm nằm trên đường tròn ngoại tiếp tam giác $AIB$ và nằm trong tam giác $ABC$. Đường thẳng qua P song song $CA, CB$ cắt $AB$ tại $D, E.$ Đường thẳng qua $P$ song song $AB$ cắt $CA, CB$ tại $F,G. FD$ cắt $GE$ tại $K$. Chứng minh $K$ thuộc đường tròn ngoại tiếp tam giác $ABC$
Chứng minh $K$ thuộc đường tròn ngoại tiếp tam giác $ABC$
Bắt đầu bởi phatthientai, 30-12-2012 - 19:19
#2
Đã gửi 30-12-2012 - 22:14
Mấu chốt bài này là chứng minh cho đc các bộ điểm $A,F,P,E,K$ và $D,P,G,B,K$ là nằm trên đường tròn.
Trước hết, c/m đc $AC$ và $CB$ là các tiếp tuyến của $(J)$. Thật vậy, do
$\angle IAJ +\angle IAC= \angle AIJ+\angle IAB=90.$
vậy $AC$ là tiếp tuyến của $(J)$, tương tự với $CB$
Ta cũng c/m đc:$\Delta APD$ đồng dạng $\Delta BPG$ (g.g) là vì $\angle PAD=\angle PGB ;\angle ADP=\angle BGP$
Chúng đồng dạng, cho ta $\frac{AD}{GB}=\frac{PD}{PG}$ hay$\frac{AD}{AF}=\frac{GB}{BE}$ ( chú ý GB=AF,PD=GB,PG=BE có đc từ các hình bình hành) $(\cdot )$
Lại có $\angle FAD=\angle EBG$. Nên từ $(\cdot )$ ta có đc:
$\Delta AFD$ đồng dạng $\Delta BEG$ (c.g.c) (điều này quan trọng)
Từ đó có $\angle AFD=\angle GEB=\angle AEK$
Suy ra tứ giác $AFEK$ nội tiếp
Cũng có $\angle EGB=\angle ADF=\angle BDK$
Suy ra tứ giác $KDGB$ cũng nội tiếp
Và như vậy mấu chốt đc giaỉ quyết, từ đây mở ra nhiều hướng để kết thúc bài toán, có 1 hướng như sau:
Ta c/m $AKB= 2\angle ABC$ là xong.
Thật vậy, $\angle AKB=\angle AKF+\angle DKG+\angle GKB=\angle AEF+\angle ABC+\angle EKB$
(Là vì góc AKF=AEF, góc FKG =ABC)
Bài toán quy về chứng minh $\angle FEP=\angle GKB$
Điều này là dễ dàng vì $\angle FEP=\angle FAP=\angle APD$
Mặt khác $\angle GKB=\angle GPB$
Và vì $\angle APD=\angle BGP$(ta đã c/m ADP đồng dạng BGP ở trên)
như vậy chưng minh xong $\angle FEP=\angle GKB$.
Từ đây suy ra đc đpcm, $ACBK$ là tứ giác nội tiếp
(p/s: bài dài và hình rối, còn vẽ đường phụ nữa. Chả bik có ai rảnh ngồi đọc bài mình ko nữa)
Trước hết, c/m đc $AC$ và $CB$ là các tiếp tuyến của $(J)$. Thật vậy, do
$\angle IAJ +\angle IAC= \angle AIJ+\angle IAB=90.$
vậy $AC$ là tiếp tuyến của $(J)$, tương tự với $CB$
Ta cũng c/m đc:$\Delta APD$ đồng dạng $\Delta BPG$ (g.g) là vì $\angle PAD=\angle PGB ;\angle ADP=\angle BGP$
Chúng đồng dạng, cho ta $\frac{AD}{GB}=\frac{PD}{PG}$ hay$\frac{AD}{AF}=\frac{GB}{BE}$ ( chú ý GB=AF,PD=GB,PG=BE có đc từ các hình bình hành) $(\cdot )$
Lại có $\angle FAD=\angle EBG$. Nên từ $(\cdot )$ ta có đc:
$\Delta AFD$ đồng dạng $\Delta BEG$ (c.g.c) (điều này quan trọng)
Từ đó có $\angle AFD=\angle GEB=\angle AEK$
Suy ra tứ giác $AFEK$ nội tiếp
Cũng có $\angle EGB=\angle ADF=\angle BDK$
Suy ra tứ giác $KDGB$ cũng nội tiếp
Và như vậy mấu chốt đc giaỉ quyết, từ đây mở ra nhiều hướng để kết thúc bài toán, có 1 hướng như sau:
Ta c/m $AKB= 2\angle ABC$ là xong.
Thật vậy, $\angle AKB=\angle AKF+\angle DKG+\angle GKB=\angle AEF+\angle ABC+\angle EKB$
(Là vì góc AKF=AEF, góc FKG =ABC)
Bài toán quy về chứng minh $\angle FEP=\angle GKB$
Điều này là dễ dàng vì $\angle FEP=\angle FAP=\angle APD$
Mặt khác $\angle GKB=\angle GPB$
Và vì $\angle APD=\angle BGP$(ta đã c/m ADP đồng dạng BGP ở trên)
như vậy chưng minh xong $\angle FEP=\angle GKB$.
Từ đây suy ra đc đpcm, $ACBK$ là tứ giác nội tiếp
(p/s: bài dài và hình rối, còn vẽ đường phụ nữa. Chả bik có ai rảnh ngồi đọc bài mình ko nữa)
File gửi kèm
Bài viết đã được chỉnh sửa nội dung bởi ilovemath97: 30-12-2012 - 22:23
- supermember, perfectstrong, BlackSelena và 3 người khác yêu thích
VMO 2014 đánh dấu chuỗi ngày buồn vì thất bại. Không sao cả! VMO 2015 đợi mình nhé
0 người đang xem chủ đề
0 thành viên, 0 khách, 0 thành viên ẩn danh