Giải bài 51 trang 87 – SGK Toán lớp 9 tập 2

Cho I, O lần lượt là tâm đường tròn nội tiếp, tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC với \(\widehat A = 60^o\). Gọi H là giao điểm của các đường cao BB' và CC'.
Chứng minh các điểm B, C, O, H, I cùng thuộc một đường tròn.
Lời giải:

Hướng dẫn:

Chứng minh B, C, H, I, O cùng thuộc một cung chứa góc (cùng nhìn BC dưới một góc không đổi).


Ta có:

\(\widehat{BOC}=2\widehat{BAC}={{120}^{o}}\) (góc ở tâm và góc nội tiếp cùng chắn cung BC) (1)

Xét tứ giác \(AB’HC’\) có:

\(\begin{aligned} & \widehat{A}+\widehat{B'}+\widehat{B'HC'}+\widehat{C'}={{360}^{o}} \\ & \Leftrightarrow {{60}^{o}}+{{90}^{o}}+\widehat{B'HC'}+{{90}^{o}}={{360}^{o}} \\ & \Rightarrow \widehat{B'HC'}={{120}^{o}} \\ \end{aligned} \)

Mà \(\widehat{BHC}=\widehat{B'HC'}\) nên \(\widehat{BHC}={{120}^{o}}\) (2)

Trong tam giác ABC có: \(\widehat{B}+\widehat{C}=180-\widehat{A}={{180}^{o}}-{{60}^{o}}={{120}^{o}} \)

Vì IB và IC là hai tia phân giác của góc B và góc C nên

 \(\begin{aligned} & \widehat{IBC}=\dfrac{1}{2}\widehat{B} \\ & \widehat{ICB}=\dfrac{1}{2}\widehat{C} \\ & \Rightarrow \widehat{IBC}+\widehat{ICB}=\dfrac{1}{2}\left( \widehat{B}+\widehat{C} \right)=\dfrac{1}{2}{{.120}^{o}}={{60}^{o}} \\ \end{aligned} \)

Trong tam giác IBC  có 

\(\widehat{BIC}={{180}^{o}}-\left( \widehat{IBC}+\widehat{ICB} \right)={{180}^{o}}-{{60}^{o}}={{120}^{o}} (3)\)

Từ (1) (2) và (3) ta có: I, O , H cùng nhìn BC dưới một góc \(120^o\) nên O, H, I cùng nằm trên cung chứa góc \(120^o\) dựng trên đoạn BC.

Vậy 5 điểm B, C, H, O, I cùng thuộc một đường tròn.

 

Xem video bài giảng và làm thêm bài luyện tập về bài học này ở đây để học tốt hơn.