Bài 4.5 trang 47 SBT Toán 10 Kết nối tri thức với cuộc sống: Cho tam giác (ABC) không vuông, với trực tâm (H), nội tiếp đường tròn ((O).) K...

Đề bài :

Cho tam giác \(ABC\) không vuông, với trực tâm \(H\), nội tiếp đường tròn \((O).\) Kẻ đường kính \(AA’\) của đường tròn \((O).\)

a) Chứng minh rằng \(\overrightarrow {BH}  = \overrightarrow {A’C} .\)

b) Gọi \(M\) là trung điểm của \(BC.\) Tìm mối quan hệ về phương, hướng và độ dài của hai vectơ \(\overrightarrow {AH} \) và \(\overrightarrow {OM} .\)

Phương pháp giải :

-  Chứng minh tứ giác \(ABHC\) là hình bình hành

-  Chứng minh \(M\) là trung điểm của \(A’H\)

-  Chứng minh \(MO\) là đường trung bình của \(\Delta AA’H\)

Lời giải chi tiết :

a) Xét \((O)\) có: \(\widehat {ABA’} = \widehat {ACA’} = {90^ \circ }\) (góc nội tiếp chắn nửa đường tròn)

\( \Rightarrow A’C \bot AC\) và \(A’B \bot AB\) (1)

Ta có: \(H\) là trực tâm của tam giác \(ABC.\)

\( \Rightarrow BH \bot AC\) và \(CH \bot AB\)  (2)

Từ (1) và (2) \( \Rightarrow \) \(BH\)//\(A’C\) và \(A’B\)//\(CH.\)

Xét tứ giác \(ABHC\) có: \(BH\)//\(A’C\) và \(A’B\)//\(CH\)

\( \Rightarrow \) tứ giác \(ABHC\) là hình bình hành (dấu hiệu nhận biết)

\( \Rightarrow \overrightarrow {BH}  = \overrightarrow {A’C} \)

b) Ta có: tứ giác \(ABHC\) là hình bình hành

nên \(M\) là trung điểm của \(A’H\)

Xét \(\Delta AA’H\) có: \(M\) là trung điểm của \(A’H\)

\(O\) là trung điểm của \(AA’\)

\( \Rightarrow \) \(MO\) là đường trung bình của \(\Delta AA’H\)

\( \Rightarrow \) \(MO\)//\(AH\) và \(2MO = AH\)

\( \Rightarrow \) hai vectơ \(\overrightarrow {MO} ,\,\,\overrightarrow {AH} \) cùng hướng và \(2\overrightarrow {OM}  = \overrightarrow {AH} .\)