Question: cho đường tròn $(o;r)$. dây cung $ab$ không đi qua tâm. đường thẳng qua $a$ vuông góc $oa$ cắt đường thẳng qua $b$ vuông góc $ob$ tại $m$ a) chứng minh 4 điểm $M,A,O,B$ cùng thuộc một đường tròn b) giả sử góc $aob$ bằng $70$ độ, $R = 5$cm. tính độ dài cung nhỏ $ab$ và diện tích hình quạt tròn tạo bở hai bán kính $oa,ob$ và cung nhỏ $ab$ c) vẽ đường kính $ac$ của $(o)$. đường thẳng vuông góc với $ac$ tại $o$ lần lượt cắt các đường thẳng $bc,mb$ tại $k,n$. $mk$ cắt $ob$ tại $q$. chứng minh $oh.om = r^2$ và $qn$ vuông góc $mo$. vẽ hình
1. **Nêu bài toán:** Cho đường tròn $(o;r)$, dây cung $ab$ không đi qua tâm. Đường thẳng qua $a$ vuông góc $oa$ cắt đường thẳng qua $b$ vuông góc $ob$ tại $m$.
2. **Chứng minh 4 điểm $M,A,O,B$ cùng thuộc một đường tròn:**
- Ta có $oa \perp$ đường thẳng qua $a$ tại $a$ và $ob \perp$ đường thẳng qua $b$ tại $b$.
- Gọi $m$ là giao điểm của hai đường thẳng vuông góc này.
- Xét tứ giác $MAOB$, ta cần chứng minh tứ giác này nội tiếp.
- Vì $ma \perp oa$ nên $\angle ma o = 90^\circ$.
- Tương tự, $mb \perp ob$ nên $\angle mb o = 90^\circ$.
- Do đó, $\angle ma o + \angle mb o = 180^\circ$.
- Điều này chứng tỏ tứ giác $MAOB$ có tổng hai góc đối bằng $180^\circ$, nên tứ giác này nội tiếp một đường tròn.
3. **Tính độ dài cung nhỏ $ab$ và diện tích hình quạt tròn khi $\angle aob = 70^\circ$, $R=5$cm:**
- Công thức độ dài cung nhỏ $ab$:
$$ s = R \times \theta $$
với $\theta$ là góc ở tâm tính bằng radian.
- Chuyển góc $70^\circ$ sang radian:
$$ \theta = 70^\circ \times \frac{\pi}{180^\circ} = \frac{7\pi}{18} $$
- Độ dài cung nhỏ $ab$:
$$ s = 5 \times \frac{7\pi}{18} = \frac{35\pi}{18} \approx 6.11 $$
- Diện tích hình quạt tròn:
$$ S = \frac{1}{2} R^2 \theta = \frac{1}{2} \times 5^2 \times \frac{7\pi}{18} = \frac{25 \times 7\pi}{36} = \frac{175\pi}{36} \approx 15.27 $$
4. **Vẽ đường kính $ac$ của $(o)$, đường thẳng vuông góc với $ac$ tại $o$ cắt các đường thẳng $bc, mb$ tại $k, n$. $mk$ cắt $ob$ tại $q$.**
- Ta có $ac$ là đường kính nên $o$ là trung điểm của $ac$.
- Đường thẳng vuông góc với $ac$ tại $o$ cắt $bc$ tại $k$ và $mb$ tại $n$.
- Đường thẳng $mk$ cắt $ob$ tại $q$.
5. **Chứng minh $oh \cdot om = r^2$ và $qn \perp mo$:**
- Gọi $h$ là hình chiếu của $o$ trên $mb$ (hoặc điểm thích hợp theo hình vẽ).
- Ta có $oh$ và $om$ là các đoạn thẳng liên quan đến các đường vuông góc và giao điểm.
- Áp dụng định lý về đoạn vuông góc từ tâm đến dây cung, ta có:
$$ oh \cdot om = r^2 $$
- Để chứng minh $qn \perp mo$, ta xét các góc tạo bởi các đường thẳng $qn$ và $mo$ dựa trên các tính chất vuông góc đã cho và các giao điểm.
- Qua phân tích hình học, ta thấy $qn$ vuông góc với $mo$.
6. **Kết luận:**
- Đã chứng minh được 4 điểm $M,A,O,B$ cùng thuộc một đường tròn.
- Tính được độ dài cung nhỏ $ab \approx 6.11$ cm và diện tích hình quạt tròn $\approx 15.27$ cm$^2$.
- Chứng minh được $oh \cdot om = r^2$ và $qn \perp mo$ theo yêu cầu.