Câu 4. (4 điểm)
1) Một người thợ muốn treo một chiếc gương có dạng hình tròn (hình a) vào một đinh móc tại điểm M bằng hai đoạn dây bằng nhau MA, MB không dãn để gương được cân bằng (không tính các nút thắt buộc tại 2 đầu A và B). Mỗi đoạn dây lần lượt tiếp xúc với viền gỗ của gương tại điểm A và B (hình b). Biết bán kính của chiếc gương là OA=25 cm và góc giữa đoạn dây MA với phương thẳng đứng là \widehat{AMO}=30^\circ. Hỏi chiều dài mỗi đoạn dây MA, MB bằng bao nhiêu? (làm tròn kết quả đến hàng đơn vị).
2) Cho đường tròn (O;R) và một điểm M cố định nằm ngoài đường tròn (O). Từ M kẻ các tiếp tuyến MA, MB tới đường tròn (O) (A, B là các tiếp điểm).
a) Chứng minh bốn điểm M, A, O, B cùng thuộc một đường tròn.
b) Gọi giao điểm của MO và AB là H. Chứng minh MO\perp AB và OH.OM=R^2.
c) Một đường thẳng d thay đổi đi qua M nhưng không đi qua O cắt đường tròn (O) tại hai điểm N và P (N nằm giữa M và P). Tiếp tuyến của đường tròn (O) tại N và P cắt nhau tại F. Gọi K là trung điểm của NP. Chứng minh \Delta KOM đồng dạng với \Delta HOF.
1) MA tiếp xúc viền gương tại A nên OA\perp MA. Trong tam giác OAM vuông tại A: \tan\widehat{AMO}=\dfrac{OA}{MA}, nên MA=\dfrac{25}{\tan30^\circ}=25\sqrt3\approx43{,}3 (cm). Vậy mỗi đoạn dây MA, MB dài khoảng 43 cm.
2a) MA, MB là tiếp tuyến nên \widehat{MAO}=\widehat{MBO}=90^\circ. Hai điểm A, B cùng nhìn đoạn MO dưới góc vuông nên M, A, O, B cùng thuộc đường tròn đường kính MO.
2b) MA=MB (tính chất hai tiếp tuyến cắt nhau) và OA=OB=R nên MO là đường trung trực của AB, suy ra MO\perp AB tại H. Tam giác OAM vuông tại A có đường cao AH nên OH\cdot OM=OA^2=R^2.
2c) K là trung điểm dây NP không đi qua O nên OK\perp NP. Lại có FN=FP (hai tiếp tuyến cắt nhau) và ON=OP nên OF là trung trực của NP, do đó K nằm trên OF. Tam giác ONF vuông tại N có đường cao NK nên OK\cdot OF=ON^2=R^2. Kết hợp câu b): OK\cdot OF=OH\cdot OM, tức \dfrac{OK}{OM}=\dfrac{OH}{OF}. Vì H nằm trên đoạn OM và K nằm trên đoạn OF nên \widehat{KOM}=\widehat{HOF}=\widehat{MOF}. Hai tam giác KOM và HOF có \widehat{KOM}=\widehat{HOF} và \dfrac{OK}{OM}=\dfrac{OH}{OF} nên \Delta KOM đồng dạng với \Delta HOF (c.g.c).