Đến nội dung

Hình ảnh

Tuần 2 tháng 8/2016: Vấn đề đường tròn tiếp xúc trên cấu hình đường kính

hình học

  • Please log in to reply
Chủ đề này có 8 trả lời

#1
baopbc

baopbc

    Himura Kenshin

  • Thành viên nổi bật 2016
  • 410 Bài viết

Như vậy thầy Hùng đã đưa ra lời giải bài cũ trong tuần 2 tháng 8 và kèm theo đó là bài toán mới, xin trích dẫn lại bài toán :

 

Cho tam giác $ABC$ nội tiếp trong đường tròn $(O).AD$ là đường kính của $(O).E,F$ là hình chiếu của $P$ bất kỳ trong tam giác lên $CA,AB.PD$ cắt trung trực $EF$ tại $K$. Đường tròn $(K)$ đi qua $E,F$ cắt $CA,AB$ lần lượt tại $M,N$ khác $E,F$. Chứng minh rằng các đường thẳng $EF,MN,BC$ cắt nhau tạo thành một tam giác có đường tròn ngoại tiếp tiếp xúc $(O)$.

Post 278.PNG

 

 


Bài viết đã được chỉnh sửa nội dung bởi baopbc: 07-08-2016 - 20:45


#2
Nguyen Dinh Hoang

Nguyen Dinh Hoang

    Hạ sĩ

  • Thành viên
  • 99 Bài viết

Lời giải cho bài toán:

Gọi đường thẳng qua $N$ vuông góc $AB$ cắt $PD$ tại $L$, $J$ là hình chiếu của $K$ lên $AB$ ta có $J$ là trung điểm $FN$ nên $L$ đối xứng $P$ qua $K$ tương tự ta thu được đường qua $N$ vuông góc $AB$ và đường qua $M$ vuông góc $AC$ đồng quy tại $L$ nên $\frac{FN}{BN} = \frac{EM}{MC}$ Gọi $G$ là giao của $(ABC)$ và $(AEF)$ ta có tam giác $GFB$ đồng dạng $GEC$ kết hợp tỉ số trên ta có $G$ cũng là giao của $(AMN)$ với $(ABC)$. Tức $G$ là điểm $Miquel$ của các tứ giác toàn phần sau: $EFMNAZ$ $FECBY$ và $NMCBX$ trong đó $X$, $Y$, $Z$ kí hiêu là các giao điểm nên từ đó ta cũng có $G$ là điểm $Miquel$ của tứ giác toàn phần $ZNBYXF$ nên $(XYZ)$ đi qua $G$. Gọi $Gx$ là tiếp tuyến tại $G$ của $(ABC)$ ta có $\angle xGB = \angle GAB$ ta lại có $\angle YGx = \angle YGB - \angle xGB= YFB - \angle GAB = \angle GXB$ nên $Gx$ cũng là tiếp tuyến của $(XYZ)$ ta kết thúc chứng minh

Hình gửi kèm

  • hoang.png

Bài viết đã được chỉnh sửa nội dung bởi Nguyen Dinh Hoang: 07-08-2016 - 21:08


#3
baopbc

baopbc

    Himura Kenshin

  • Thành viên nổi bật 2016
  • 410 Bài viết

Bài này thì quen thuộc rồi! :mellow:

$\textbf{Lời giải.}$ Giả sử $\triangle XYZ$ là tam giác tạo bởi $BC,MN,EF$. Gọi $T$ là giao điểm của $(AEF)$ với $(O)$. Do $\angle PTA=\angle PFA=\angle PEA=90^\circ$ nên $T,P,K,D$ thẳng hàng. Từ đó theo một kết quả quen thuộc thì $T$ là điểm $Miquel$ của tứ giác toàn phần $FEMNAY$. Mặt khác do $T$ là điểm $Miquel$ của tứ giác toàn phần $EFCBAX$ nên $T$ cũng là điểm $Miquel$ của tứ giác toàn phần $YMCXZE$ từ đó tứ giác $XYZT$ nội tiếp.

Post 279.PNG

Đến đây thì ta chỉ cần chứng minh $\angle BTY=\angle TXY+\angle TAB$. Ta có các biến đổi góc đơn giản,

$\angle BTY=\angle NTY-\angle NTB=\angle AFE-\angle MTC \,\ \angle TXY+\angle TAB=\angle TCE+\angle TEF$

Do đó ta chỉ cần chỉ ra $\angle AFE-\angle MTC=\angle TCE+\angle TEF$ tương đương $\angle AFE=\angle AMT+\angle TEF=\angle TNA+\angle TAN=\angle TMA$ (hiển nhiên đúng do tứ giác $MNEF$ nội tiếp) .$\blacksquare$

 

PS. Kết quả quen thuộc ở đây liên quan đến bài toán $T12/466$ trên báo THTT của thầy. Gõ hơi chậm! :(


Bài viết đã được chỉnh sửa nội dung bởi baopbc: 07-08-2016 - 21:21


#4
dogsteven

dogsteven

    Đại úy

  • Thành viên
  • 1567 Bài viết

Ở bài này ta chỉ cần điều kiện $A, P, E, F$ đồng viên là đủ.


Quyết tâm off dài dài cày hình, số, tổ, rời rạc.


#5
quanghung86

quanghung86

    Thiếu úy

  • Điều hành viên
  • 632 Bài viết

Vấn đề ở chỗ là đề hay nếu không lộ điểm Miquel $T$, Khoa có thể phét biểu đầy đủ đề theo cách em nói ?



#6
QuangDuong12011998

QuangDuong12011998

    Hạ sĩ

  • Thành viên
  • 50 Bài viết

Em có một số suy nghĩ như này.

Hoàn toàn có thể dùng góc định hướng cho lời giải chặt chẽ.

Đây lại là một bài toán đường tròn tiếp xúc mà không lộ tiếp điểm, và kiểu bài toán này có lẽ cũng không còn hiếm, khi mà trong chứng minh, tiếp điểm thường là điểm Miquel của một tứ giác toàn phần nào đó. Các bước giải quyết của kiểu bài này có lẽ chỉ cần chứng minh được hai đường tròn cần chứng minh tiếp xúc đi qua điểm Miquel và rồi cộng góc để chứng minh chúng tiếp xúc.

Như bài toán trên đây, các tứ giác toàn phần $(BC,CA,AB,EF)$ và $(BC,CA,AB,MN)$ có chung điểm Miquel $T$ (Cách kí hiệu tứ giác toàn phần này không quen thuộc nhưng chính tắc và không phụ thuộc hình vẽ, không cần tới thứ tự đỉnh). Có được điểm Miquel chung đó là nhờ $\dfrac{\overline{BN}}{\overline{BF}}=\dfrac{\overline{CM}}{\overline{CE}}$.

Nếu như đặt ra vấn đề sau:

Vấn đề 1. Cho trước $\triangle ABC$. $E$, $M$ thuộc $AC$, $F$, $N$ thuộc $AB$ sao cho  $\dfrac{\overline{BN}}{\overline{BF}}=\dfrac{\overline{CM}}{\overline{CE}}$. Lúc này thì ta hoàn toàn chắc chắn $(ABC)$ và tam giác tạo bởi các đường thẳng $BC$, $MN$, $EF$ có điểm chung là điểm Miquel của tứ giác toàn phần $(BC,CA,AB,EF)$ - có điểm chung là một điều kiện cần để có sự tiếp xúc.

Tìm điều kiện của $E$, $F$, $M$, $N$ để $(ABC)$ và đường tròn ngoại tiếp của tam giác tạo bởi các đường thẳng $BC$, $MN$, $EF$ tiếp xúc nhau.

Cách giải quyết chính là phát biểu của bài toán của thầy, thậm chí đó còn là phát biểu tốt vì hoàn toàn dựng bằng hình học. Nhưng chưa dừng lại ở đó, em nghĩ tới vấn đề tổng quát hơn nữa như sau

Vấn đề 2. Cho trước $\triangle ABC$. $E$, $M$, $X$ thuộc $AC$, $F$, $N$, $Y$ thuộc $AB$ sao cho  $\dfrac{\overline{BN}}{\overline{BF}}=\dfrac{\overline{CM}}{\overline{CE}}$, $\dfrac{\overline{BN}}{\overline{BY}}=\dfrac{\overline{CM}}{\overline{CX}}$. Như vậy là ta cũng có $(ABC)$ và đường tròn ngoại tiếp của tam giác tạo bởi ba đường thẳng $MN$, $EF$, $XY$ có điểm chung là điểm Miquel của tứ giác toàn phần $(BC,CA,AB,EF)$.

Tìm điều kiện của $E$, $F$, $M$, $N$, $X$, $Y$ sao cho  $(ABC)$ và đường tròn ngoại tiếp của tam giác tạo bởi ba đường thẳng $MN$, $EF$, $XY$ tiếp xúc nhau.

Sẽ thật tuyệt nếu có một điều kiện mà có thể phát biểu một cách đơn giản, sơ cấp, sẽ càng hay hơn nếu chỉ dựng bằng các tính chất hình học(em dựng bằng parabola  :wacko: ). Vấn đề 2 là kiểu bài tổng quát nhất có thể cho dạng bài hai đường tròn tiếp xúc nhau tại điểm Miquel.

Em cho rằng nếu giải quyết vấn đề 2 thì có thể khép lại kiểu bài này MỘT LẦN VÀ MÃI MÃI và có thể chế biến được nhiều thứ.

Em rất mong thầy và các bạn quan tâm tìm hiểu.



#7
quanghung86

quanghung86

    Thiếu úy

  • Điều hành viên
  • 632 Bài viết

Cám ơn Dương vì đóng góp rất thú vị, thầy sẽ suy nghĩ kỹ về hai vấn đề của em. Kiểu bài mà tiếp điểm là điểm Miquel thực ra có thể dễ giải thích vì điểm Miquel thực chất có thể coi là tâm đồng dạng, mà tiếp điểm là tâm đồng dạng thì có dễ giải tích vì tính chất góc.

 

Bằng phép nghịch đảo chúng ta hoàn toàn có thể thu được những bài toán lạ khác.



#8
Nguyen Dinh Hoang

Nguyen Dinh Hoang

    Hạ sĩ

  • Thành viên
  • 99 Bài viết

Một bài toán mới của em dựa théo cấu trúc của Thầy Hùng mình đã post ở đây http://diendantoanho...a-2-đường-tròn/



#9
quanghung86

quanghung86

    Thiếu úy

  • Điều hành viên
  • 632 Bài viết

Thầy thấy bài của Hoàng là cách dựng khác của đường tròn tiếp xúc, bản thân đường tròn tiếp xúc đường tròn (O) trong bài thầy và bài của Hoàng vẫn là 1 đúng không chỉ khác cách xác định ?







Được gắn nhãn với một hoặc nhiều trong số những từ khóa sau: hình học

1 người đang xem chủ đề

0 thành viên, 1 khách, 0 thành viên ẩn danh