Trang chủ › Cẩm nang học tập › Cẩm nang kiến thức

Tứ giác nội tiếp là gì? Tính chất của tứ giác nội tiếp

schedule.svg

Thứ ba, 26/11/2024 09:39 AM

Tác giả: Admin Hoclagioi

Tứ giác nội tiếp là một trong những khái niệm quan trọng trong hình học lớp 9, đặc biệt khi tìm hiểu về các mối quan hệ giữa các điểm và đường tròn. Hãy cùng gia sư online Học là Giỏi khám phá tứ giác nội tiếp này là gì và chúng có các tính chất như thế nào nhé.

Mục lục [Ẩn]

Khái niệm tứ giác nội tiếp

Khái niệm tứ giác nội tiếp

Định nghĩa: Một tứ giác được gọi là nội tiếp đường tròn khi cả bốn đỉnh của nó đều nằm trên cùng một đường tròn.

- Đường tròn này được gọi là đường tròn ngoại tiếp của tứ giác.

Ví dụ: Tứ giác ABCD nội tiếp đường tròn (O), đồng thời (O) cũng là đường tròn ngoại tiếp của tứ giác ABCD.

Tứ giác ABCD nội tiếp đường tròn (O), đồng thời (O) cũng là đường tròn ngoại tiếp của tứ giác ABCD.

Tính chất tứ giác nội tiếp

Tứ giác nội tiếp có các tính chất đặc trưng sau bạn cần lưu ý:

- Trong tứ giác nội tiếp đường tròn, tổng số đo của hai góc đối diện luôn bằng 180o.

- Nếu một tứ giác có tổng số đo hai góc đối diện bằng 180o, thì tứ giác đó có thể nội tiếp trong một đường tròn.

Ví dụ: Trong hình trên, tứ giác ABCD nội tiếp có A^+C^=180o và B^+D^=180o.

Dấu hiệu nhận biết tứ giác nội tiếp

Các dấu hiệu để nhận biết một tứ giác nội tiếp đường tròn:

+ Một tứ giác nội tiếp đường tròn nếu tổng số đo hai góc đối diện của nó bằng 180∘.

+ Tứ giác có một góc ngoài tại một đỉnh bằng góc trong tại đỉnh đối diện.

+ Tứ giác có bốn đỉnh cách đều một điểm, điểm này chính là tâm của đường tròn ngoại tiếp tứ giác.

+ Tứ giác có hai đỉnh liền kề cùng nhìn cạnh chứa hai đỉnh còn lại dưới cùng một góc α.

Lưu ý: Trong các hình như hình chữ nhật, hình vuông và hình thang cân đều có thể nội tiếp trong một đường tròn.

Bài tập tứ giác nội tiếp

Để nắm rõ kiến thức cơ bản về tứ giác nội tiếp thì phải luyện tập thường xuyên với các dạng bài tập. Dưới đây là các dạng cơ bản và nâng cao mà bạn có thể tham khảo.

Bài tập cơ bản

Bài 1: Xét tam giác ABC với hai đường cao BB′ và CC′. Chứng minh tứ giác BCB′C′ là tứ giác nội tiếp đường tròn.

Xét tam giác ABC với hai đường cao BB′ và CC′. Chứng minh tứ giác BCB′C′ là tứ giác nội tiếp đường tròn.

Cách 1: Chứng minh bốn điểm cách đều một điểm

Gọi O là trung điểm của BC.

Xét tam giác BB′C:

Góc BBC=90BB'C = 90^\circ (theo giả thiết).

OB′ là đường trung tuyến ứng với cạnh huyền.

Do đó, OB′=OB=OC=r (1).

Xét tam giác BC′C:

Góc BCC=90BC'C = 90^\circ (theo giả thiết).

Tương tự, OC′=OB=OC=r (2).

Từ (1) và (2), suy ra B,C′,B′,C cùng nằm trên đường tròn tâm O, bán kính r.

Vậy, tứ giác BC′B′C nội tiếp đường tròn.

Cách 2: Dựa vào dấu hiệu góc nhìn

Một tứ giác có hai đỉnh liền kề cùng nhìn cạnh chứa hai đỉnh còn lại dưới góc bằng nhau thì là tứ giác nội tiếp.

Theo giả thiết, BB′ vuông góc với AC, nên BB'C^=90.

Tương tự, CC′ vuông góc với AB, nên BC'C^=90.

Suy ra, B′ và C′ cùng nhìn cạnh BC dưới một góc vuông.

Do đó, B′ và C′ nằm trên đường tròn đường kính BC.

Kết luận: Tứ giác BC′B′C nội tiếp đường tròn đường kính BC.

Bài 2: Cho nửa đường tròn tâm O với đường kính AB=2R và tia tiếp tuyến Ax cùng phía với nửa đường tròn so với đoạn AB. Từ điểm M trên tia Ax, kẻ tiếp tuyến thứ hai MC với nửa đường tròn (C là tiếp điểm). Đoạn AC cắt OM tại E, và đoạn MB cắt nửa đường tròn tại D (D≠B). Chứng minh: AMCO và AMDE là các tứ giác nội tiếp đường tròn.

Cho nửa đường tròn tâm O với đường kính AB=2R và tia tiếp tuyến Ax cùng phía với nửa đường tròn so với đoạn AB. Từ điểm M trên tia Ax, kẻ tiếp tuyến thứ hai MC với nửa đường tròn (C là tiếp điểm). Đoạn AC cắt OM tại E, và đoạn MB cắt nửa đường tròn tại D (D≠B).

Vì MA và MC là các tiếp tuyến, ta có MAO^=MCO^=90.

Do đó, đối với tứ giác AMCO, ta có:

MAO^+MCO^=180,

vì vậy, tứ giác AMCO là tứ giác nội tiếp trong đường tròn có đường kính MO.

Tiếp theo, ta có ABD^=90 (góc nội tiếp chắn nửa đường tròn), từ đó suy ra ADM^=90(1).

Ngoài ra, ta có OA=OC=R và MA=MC (do tính chất của tiếp tuyến). Do đó, OM là đường trung trực của đoạn AC, và từ đó AEM^=90 (2).

Từ (1) và (2), ta suy ra ADM^=AEM^=90.

Vì tứ giác AMDE có hai đỉnh A và E liền kề, đồng thời cùng nhìn cạnh MA dưới một góc không đổi, ta kết luận rằng tứ giác AMDE là tứ giác nội tiếp trong đường tròn có đường kính MA.

Bài tập nâng cao

Bài 3: Cho tam giác vuông ABC tại A. Trên đoạn AC, lấy điểm D. Hình chiếu của điểm D lên BC là E, và điểm đối xứng của E qua BD là F. Cần chứng minh rằng năm điểm A, B, E, D, F đều nằm trên cùng một đường tròn và xác định tâm O của đường tròn đó.

Cho tam giác vuông ABC tại A. Trên đoạn AC, lấy điểm D. Hình chiếu của điểm D lên BC là E, và điểm đối xứng của E qua BD là F. Cần chứng minh rằng năm điểm A, B, E, D, F đều nằm trên cùng một đường tròn và xác định tâm O của đường tròn đó.

Vì DE⊥BC, ta có DBE^=90o.

Do E và F đối xứng qua BD, suy ra BD là đường trung trực của đoạn EF, vì vậy BF=BE và DF=DE.

Xét tam giác BFD và tam giác BED, ta có △BFD=△BED (theo cạnh-cạnh-cạnh), từ đó suy ra BFD^=BED^=90o.

Gọi O là trung điểm của BD.

Xét tam giác vuông ABD vuông tại A, vì AO là trung tuyến nên AO=12BD=OB=OD (1).

Xét tam giác vuông BDE vuông tại E, vì OE là trung tuyến nên EO=12BD=OB=OD (2).

Xét tam giác vuông BFD vuông tại F, vì OF là trung tuyến nên FO=12BD=OB=OD (3).

Từ (1), (2) và (3), ta có OA=OB=OD=OE=OF.

Do đó, năm điểm A, B, E, D, F nằm trên một đường tròn với tâm O, là trung điểm của BD.

Bài 4: Cho nửa đường tròn tâm O, đường kính AB. Lấy điểm M thuộc đoạn OA, điểm N thuộc nửa đường tròn (O). Từ các điểm A và B, vẽ các tiếp tuyến Ax và By. Đường thẳng qua N vuông góc với NM cắt các tiếp tuyến Ax và By lần lượt tại các điểm C và D.

a) Chứng minh rằng tứ giác ACNM và BDNM đều là các tứ giác nội tiếp đường tròn.

b) Chứng minh rằng tam giác ANB đồng dạng với tam giác CMD

c) Tứ giác IMKN là tứ giác nội tiếp.

Cho nửa đường tròn tâm O, đường kính AB. Lấy điểm M thuộc đoạn OA, điểm N thuộc nửa đường tròn (O). Từ các điểm A và B, vẽ các tiếp tuyến Ax và By. Đường thẳng qua N vuông góc với NM cắt các tiếp tuyến Ax và By lần lượt tại các điểm C và D.

a. Xét tứ giác ACNM, ta có:

MNC^=90 (do tính chất tiếp tuyến),

do đó,

MNC^+MAC^=180.

Như vậy, tứ giác ACNM là tứ giác nội tiếp trong đường tròn có đường kính MC.

Tương tự, tứ giác BDNM cũng là tứ giác nội tiếp trong đường tròn có đường kính MD.

b. Trong hai tam giác ANB và CMD, ta có:

ABN^=CDM ^(do tứ giác BDNM nội tiếp),

 BAN^=DCM ^(do tứ giác ACNM nội tiếp).

Do đó, ta kết luận rằng tam giác ANB đồng dạng với tam giác CMD (theo góc-góc).

c. Vì tam giác ANB đồng dạng với tam giác CMD, ta có:

CMD^=ANB^=90 (do góc ANB là góc nội tiếp chắn nửa đường tròn(O)).

Do đó,

IMK^=INK^=90,

INK^+IMK^=180.

Kết luận, tứ giác IMKN là tứ giác nội tiếp trong đường tròn có đường kính IK.

Xem thêm:

Tìm hiểu góc có đỉnh ở bên trong đường tròn, bên ngoài đường tròn

Khám phá lý thuyết về cung chứa góc toán 9

Kết luận

Kết thúc phần kiến thức về tứ giác nội tiếp, chúng ta đã thấy rõ sự quan trọng và hữu ích của những tính chất hình học này trong giải quyết các bài toán đường tròn. Trung tâm gia sư online Học là Giỏi mong muốn các bạn sẽ nắm bắt và vận dụng những kiến thức này trong các bài tập về đường tròn 1 cách thành thạo nhé.

 

Chủ đề:

Đăng ký học thử ngay hôm nay

Để con học sớm - Ôn sâu và nhận ưu đãi học phí!

Đăng ký học thử ngay hôm nay

Để con học sớm - Ôn sâu và nhận ưu đãi học phí!

Lớp con đang học
Môn học quan tâm

Bài viết liên quan

Khám phá lý thuyết về cung chứa góc toán 9
schedule

Thứ ba, 26/11/2024 04:35 AM

Khám phá lý thuyết về cung chứa góc toán 9

Khái niệm cung chứa góc ở trong toán lớp 9 đóng vai trò quan trọng khi tìm hiểu các tính chất và bài toán liên quan đến hình tròn. Cùng gia sư online Học là Giỏi đi sâu vào khái niệm và tính chất về cung chứa góc của đường tròn nhé.

Tìm hiểu góc có đỉnh ở bên trong đường tròn, bên ngoài đường tròn
schedule

Thứ hai, 25/11/2024 09:30 AM

Tìm hiểu góc có đỉnh ở bên trong đường tròn, bên ngoài đường tròn

Góc có đỉnh nằm bên trong đường tròn hoặc bên ngoài đường tròn mang đến những đặc điểm và tính chất riêng. Việc tìm hiểu về các loại góc này hỗ trợ rất nhiều trong việc giải quyết các bài toán hình học phức tạp. Hãy cùng gia sư online Học là Giỏi khám phá những khái niệm và định lý về góc có đỉnh nằm bên trong và bên ngoài đường tròn nhé.

Chinh phục kiến thức về góc nội tiếp
schedule

Thứ sáu, 22/11/2024 09:18 AM

Chinh phục kiến thức về góc nội tiếp

Trong hình tròn, góc nội tiếp là một chủ đề cơ bản khi chúng có nhiều tính chất cần lưu ý trong hình học phẳng. Đây là khái niệm giúp chúng ta hiểu thêm các định lý liên quan đến đường tròn. Cùng gia sư online Học là Giỏi tìm hiểu về góc nội tiếp có gì đặc biệt và những nội dung quan trọng trong bài học này nhé.

Khám phá mối liên hệ giữa cung và dây
schedule

Thứ ba, 19/11/2024 10:06 AM

Khám phá mối liên hệ giữa cung và dây

Mối liên hệ giữa cung và dây cung của đường tròn là chủ đề quan trọng trong chương trình hình học lớp 9. Dù chúng ta đã quá quen thuộc với hình ảnh những đường tròn, ít ai biết rằng cung và dây cung tạo sự liên kết mật thiết trong hình tròn. Hãy cùng gia sư online Học là Giỏi tìm hiểu rõ mối quan hệ này có gì đặc biệt nhé.

Tổng hợp kiến thức vị trí tương đối của hai đường tròn
schedule

Thứ hai, 18/11/2024 10:07 AM

Tổng hợp kiến thức vị trí tương đối của hai đường tròn

Vị trí tương đối của hai đường tròn là kiến thức quan trọng để xét các tính chất của 2 đường tròn này có mối quan hệ gì với nhau. Hãy cùng gia sư online Học là Giỏi khám phá các trường hợp cơ bản về vị trí tương đối của hai đường tròn này nhé.

Khám phá kiến thức đường tròn bàng tiếp tam giác
schedule

Thứ sáu, 15/11/2024 07:52 AM

Khám phá kiến thức đường tròn bàng tiếp tam giác

Đường tròn bàng tiếp tam giác là kiến thức quan trọng khi bạn học về mối quan hệ giữa đường tròn và tam giác. Hãy cùng gia sư online Học là Giỏi tìm hiểu xem đường tròn bàng tiếp là gì và có những tính chất gì đặc biệt trong tam giác nhé.

message.svg zalo.png