Bài 11 trang 101 SBT toán 9 tập 2

Đề bài

Trên dây cung \(AB\) của một đường tròn \(O,\) lấy hai điểm \(C\) và \(D\) chia dây này thành ba đoạn thẳng bằng nhau \(AC = CD = DB.\) Các bán kính qua \(C\) và \(D\) cắt cung nhỏ \(AB\) lần lượt tại \(E\) và \(F.\) Chứng minh rằng:

\(a)\) \(\overparen{AE}\) = \(\overparen{FB};\)

\(b)\) \(\overparen{AE}\) < \(\overparen{EF}.\)

Lời giải chi tiết

\(a)\) \(∆OAB\) cân tại \(O\) (vì \(OA = OB\) = bán kính)

\( \Rightarrow \widehat A = \widehat B\)

Xét  \(∆OAC\) và \(∆OBD:\)

\(OA = OB\) (bán kính)

\(\widehat A = \widehat B\) (chứng minh trên)

\(AC = BD\;\; (gt)\)

Suy ra: \(∆OAC = ∆OBD\;\; (c.g.c)\)

\( \Rightarrow \widehat {{O_1}} = \widehat {{O_2}}\)     \(  (1)\)

\(sđ \overparen{AE} = \widehat {{O_1}}\)                \((2)\)

\(sđ \overparen{BF} = \widehat {{O_2}}\)                 \((3)\)

Từ \((1),\) \((2)\) và \((3)\) suy ra: \(\overparen{AE} = \overparen{BF}\)

\(b)\) \(∆OAC = ∆BOD\) (chứng minh trên)

\( \Rightarrow OC = OD\)

\( \Rightarrow \Delta OCD\) cân tại \(O\) nên \(\widehat {ODC} < {90^0}\) mà \(\widehat {ODC}+\widehat {CDF} = {180^0}\) (hai góc kề bù)

Suy ra: \(\widehat {CDF} > {90^0}\)

Trong \(∆CDF\) ta có: \(\widehat {CDF} > {90^0} \Rightarrow CF > CD\) nên \(AC < CF\)

Xét \(∆OAC\) và \(∆OCF:\)

\(OA = OF\) (= bán kính)

\(OC\) cạnh chung

\(AC < CF\)

Suy ra: \(\widehat {{O_1}} < \widehat {{O_3}}\) (hai tam giác có \(2\) cạnh bằng nhau từng đôi một, cạnh thứ \(3\) không bằng nhau thì đối diện cạnh lớn hơn là góc lớn hơn).

\(sđ \overparen{AE} =\widehat {{O_1}}\)

\(sđ \overparen{EF} = \widehat {{O_3}}\)

Suy ra: \(\overparen{AE} < \overparen{EF}\).