Đề bài - câu 30 trang 29 sgk hình học 11 nâng cao

Cho hai đường tròn [O] và [O'] có bán kính khác nhau, tiếp xúc ngoài với nhau tại A. Một đường tròn [O"] thay đổi, luôn luôn tiếp xúc ngoài với [O] và [O'] lần lượt tại B và C . Chứng minh rằng đường thẳng BC luôn đi qua một điểm cố định

Đề bài

Cho hai đường tròn [O] và [O'] có bán kính khác nhau, tiếp xúc ngoài với nhau tại A. Một đường tròn [O"] thay đổi, luôn luôn tiếp xúc ngoài với [O] và [O'] lần lượt tại B và C . Chứng minh rằng đường thẳng BC luôn đi qua một điểm cố định

Lời giải chi tiết

Cách 1:

Kéo dài BC cắt [O] tại B

Vì C là tâm vị tự trong của [O] và [O] nên hai vecto \[\overrightarrow {O'B'} \]và \[\overrightarrow {O''B} \]ngược hướng

Vì B là tâm vị tự trong của [O] và [O] nên hai vecto \[\overrightarrow {O''B} \] và \[\overrightarrow {OB} \]ngược hướng

Vậy hai vecto \[\overrightarrow {OB} \]và \[\overrightarrow {O'B'} \]cùng hướng

[cùng ngược hướng với\[\overrightarrow {O''B} \]]

Từ đó suy ra đường thẳng BB, cũng chính là đường thẳng BC, luôn đi qua điểm cố định là tâm vị tự ngoài I của [O] và [O]

Cách 2:

Kéo dài BC cắt [O'] tại B', cắt OO' tại I. Ta chứng minh I là điểm cố định.

Ta có: \[ \angle OBI =\angle O''BC \] [hai góc đối đỉnh]

\[\angle O''BC = \angle O''CB \] [ tam giác O''BC cân tại O'']

\[ \angle O''CB =\angle O'CB' \] [hai góc đối đỉnh]

\[\angle O'CB' =\angle O'B'C = \angle O'B'I \]

\[\Rightarrow\angle OBI= \angle O'B'I\]. Mà 2 góc này ở vị trí đồng vị.

\[\Rightarrow OB // O'B' \Rightarrow {{IO} \over{IO'}}= {OB \over O'B'}\] cố định

Do đó I là tâm vị tự biến O thành O' tỉ số \[{OB \over O'B'}\]

Vậy BC luôn đi qua điểm I cố định

Video liên quan

Chủ Đề