1. Gọi giao điểm của CH với AB là I, AH với BC là K
Ta có tứ giác BIHK nội tiếp ⇒I^BK+K^HI=1800⇒IB^K+KH^I=1800
mà K^HI=A^HC⇒I^BK+A^HC=1800KH^I=AH^C⇒IB^K+AH^C=1800 (1)
Ta lại có I^BK=A^MCIB^K=AM^C (hai góc nội tiếp cùng chắn một cung)
A^MC=A^PCAM^C=AP^C (t/c đối xứng) ⇒I^BK=A^PC⇒IB^K=AP^C (2)
Từ (1) và (2) ⇒A^PC+A^HC=1800⇒AP^C+AH^C=1800
Suy ra tứ giác AHCP nội tiếp.
2. Tứ giác AHCP nội tiếp ⇒A^HP=A^CP=A^CM⇒AH^P=AC^P=AC^M
Ta lại có A^CM+A^BM=1800⇒A^HP+A^BM=1800AC^M+AB^M=1800⇒AH^P+AB^M=1800 mà A^BM=A^BNAB^M=AB^N
⇒A^HP+A^BN=1800⇒AH^P+AB^N=1800 (3)
Chứng minh tương tự câu 1) ta có tứ giác AHBN nội tiếp
⇒A^BN=A^HN⇒AB^N=AH^N (4)
Từ (3) và (4) ⇒A^HP+A^HN=1800⇒⇒AH^P+AH^N=1800⇒ N, H, P thẳng hàng
3. M^AN=2B^AM;M^AP=2M^ACMA^N=2BA^M;MA^P=2MA^C
=> N^AP=2(B^AM+M^AC)=2B^ACNA^P=2(BA^M+MA^C)=2BA^C (<1800) không đổi
Có AN = AM = AP, cần chứng minh NP = 2.AP.sinBAC
=> NP lớn nhất <=> AP lớn nhất mà AP = AM
AM lớn nhất <=> AM là đường kính của đường tròn (O)
Vậy NP lớn nhất <=> AM là đường kính của đường trò