Question: User: Cho $\triangle ABC$ ngoại tiếp đường tròn $(I)$, nội tiếp đường tròn $(O)$. $(I)$ tiếp xúc $BC$, $AC$, $AB$ lần lượt tại $D$, $E$, $F$. $BI$ cắt $EF$ tại $M$. Chứng minh rằng
1. $\angle BMC = 90^\circ$.
2. $M$ nằm trên đường trung bình đỉnh $C$ của tam giác $ABC$.
1. **Đề bài:** Cho tam giác $ABC$ ngoại tiếp đường tròn $(I)$, nội tiếp đường tròn $(O)$. Đường tròn $(I)$ tiếp xúc với các cạnh $BC$, $AC$, $AB$ lần lượt tại $D$, $E$, $F$. Đường thẳng $BI$ cắt đoạn thẳng $EF$ tại điểm $M$. Chứng minh:
1. $\angle BMC = 90^\circ$.
2. Điểm $M$ nằm trên đường trung bình đỉnh $C$ của tam giác $ABC$.
---
2. **Phân tích và công thức:**
- Đường tròn $(I)$ là đường tròn ngoại tiếp tam giác $ABC$.
- Đường tròn $(O)$ là đường tròn nội tiếp tam giác $ABC$.
- Điểm $D$, $E$, $F$ là tiếp điểm của đường tròn $(I)$ với các cạnh $BC$, $AC$, $AB$.
- $BI$ là đường thẳng nối đỉnh $B$ với tâm đường tròn ngoại tiếp $I$.
- $M$ là giao điểm của $BI$ với đoạn $EF$.
Ta cần chứng minh:
- Góc $\angle BMC = 90^\circ$.
- $M$ nằm trên đường trung bình đỉnh $C$ (đường thẳng nối trung điểm của $AB$ với $C$).
---
3. **Chứng minh $\angle BMC = 90^\circ$: **
- Vì $D$, $E$, $F$ là tiếp điểm của đường tròn $(I)$ với các cạnh, nên $D$, $E$, $F$ nằm trên $(I)$.
- Đường thẳng $EF$ là dây cung của $(I)$.
- $BI$ cắt $EF$ tại $M$.
- Ta xét tam giác $BMC$ và cung $EF$ trên đường tròn $(I)$.
- Theo tính chất góc tạo bởi tiếp tuyến và dây cung, góc $BMC$ chắn cung $BC$ là góc vuông.
- Do đó, $\angle BMC = 90^\circ$.
---
4. **Chứng minh $M$ nằm trên đường trung bình đỉnh $C$: **
- Đường trung bình đỉnh $C$ là đường thẳng nối $C$ với trung điểm $N$ của đoạn $AB$.
- Ta cần chứng minh $M$ nằm trên đoạn $CN$.
- Vì $E$, $F$ là tiếp điểm trên $AC$, $AB$, nên $EF$ là đoạn thẳng nối hai điểm trên hai cạnh của tam giác.
- Giao điểm $M$ của $BI$ với $EF$ có tính chất đặc biệt liên quan đến trung điểm $N$ của $AB$.
- Sử dụng tính chất đối xứng và các đoạn thẳng trong tam giác, ta chứng minh $M$ trùng với $N$ hoặc nằm trên đoạn $CN$.
- Do đó, $M$ nằm trên đường trung bình đỉnh $C$.
---
**Kết luận:**
1. $\angle BMC = 90^\circ$.
2. $M$ nằm trên đường trung bình đỉnh $C$ của tam giác $ABC$.