a, Xét (O) có:
+ AB là tiếp tuyến, B là tiếp điểm ⇒ OB ⊥ AD ⇒ $\widehat{OBA}=\widehat{OBD}=90°$
+ AC là tiếp tuyến, C là tiếp điểm ⇒ OC ⊥ AC ⇒ $\widehat{OCA}=\widehat{OCE}=90°$
Xét tứ giác ABOC có: $\widehat{OBA}+\widehat{OCA}=90°+90°=180°$
Mà hai góc này ở vị trí đối nhau
⇒ Tứ giác ABOC nội tiếp đường tròn đường kính AO
b, Xét (O) có:
AB, AC là hai tiếp tuyến cắt nhau
B, C là hai tiếp điểm
⇒ AB = AC, AO là phân giác $\widehat{BAC}$ (tính chất hai tiếp tuyến cắt nhau)
Xét ΔABC có: AB = AC (cmt)
⇒ ΔABC cân tại A
Mà AO là phân giác $\widehat{BAC}$ (cmt)
⇒ AO là trung trực của BC
⇒ AO ⊥ BC, M là trung điểm của BC
Áp dụng hệ thức giữa cạnh và đường cao trong ΔABO vuông tại B ($\widehat{OBA}=90°$), BM ⊥ AO (AO ⊥ BC) có: BM² = OM.AM
Có BC = 2BM (M là trung điểm của BC)
⇒ BC² = 4.BM² = 4.OM.AM
c, OI ⊥ DE (gt) ⇒ $\widehat{OID}=\widehat{OIE}=90°$
Xét tứ giác OIBD có: $\widehat{OBD}=\widehat{OID}=90°$
Tứ giác có hai đỉnh B và I cùng nhìn OD dưới một góc vuông
⇒ Tứ giác OIBD nội tiếp đường tròn đường kính OD
⇒ $\widehat{IBO}=\widehat{IDO}$ (hai góc nội tiếp chắn $\overparen{OI}$)
Hay $\widehat{OBC}=\widehat{ODE}$
Xét tứ giác OIEC có: $\widehat{OIE}+\widehat{OCE}=90°+90°=180°$
Mà hai góc này ở vị trí đối nhau
⇒ Tứ giác OIEC nội tiếp đường tròn đường kính OD
⇒ $\widehat{IEO}=\widehat{ICO}$ (hai góc nội tiếp chắn $\overparen{OI}$)
Hay $\widehat{OED}=\widehat{OCB}$
Xét ΔOBC có: OB = OC = R
⇒ ΔOBC cân tại O
⇒ $\widehat{OBC}=\widehat{OCB}$
Mà $\widehat{OBC}=\widehat{ODE}$ (cmt), $\widehat{OED}=\widehat{OCB}$ (cmt)
⇒ $\widehat{OED}=\widehat{ODE}$
Xét ΔOED có: $\widehat{OED}=\widehat{ODE}$ (cmt)
⇒ ΔOED cân tại O
Mà OI là đường cao (OI ⊥ DE)
⇒ OI là trung tuyến ⇒ I là trung điểm của DE
Xét tứ giác BDME có:
BM cắt DE tại I
I là trung điểm của BM (gt)
I là trung điểm của ED (cmt)
⇒ Tứ giác BDME là hình bình hành
⇒ ME // BD ⇒ ME // AB
Xét ΔABC có:
M là trung điểm của BC (cmt)
ME // AB (cmt)
⇒ ME là đường trung bình của ΔABC
⇒ E là trung điểm của AC
Xét ΔABC có:
AM là trung tuyến (M là trung điểm của BC)
BE là trung tuyến (E là trung điểm của AC)
AM cắt BC tại G
⇒ G là trọng tâm của ΔABC
⇒ BG = 2GE