1) Vì AH là đường cao của ∆ ABC nên = 90°.
Vì M là hình chiếu vuông góc của B trên đường thẳng AD nên = 90°.
Suy ra = 90°.
Do đó H và M là hai đỉnh liên tiếp cùng nhìn AB dưới một góc bằng nhau và bằng 90°.
Vì vậy tứ giác ABHM nội tiếp.
2) Nối B với D và D với C.
Xét đường tròn (O) ta có:
= 90° (góc nội tiếp chắn đường kính AD).
BD ⊥ AE, DC ⊥ AF
Xét ∆ADE vuông tại D, có DB là đường cao:
Áp dụng hệ thức lượng ta có: AB. AE = AD2
Xét ∆ADF vuông tại D, có DC là đường cao:
Áp dụng hệ thức lượng ta có:AC.AF = AD2
Do đó: AB. AE = AC.AF (đpcm).
3) Vì IK // CD nên = (2 góc định vị) (1)
Xét đường tròn (O) ta có: (góc nội tiếp chắn cung BD) (2)
Từ (1) và (2) suy ra tứ giác SBKI nội tiếp (1)
Vì I là trung điểm BC OI ⊥ BC => = 90°
= 90° và cùng chắn cung OB nên: Tứ giác OIMB nội tiếp
(2)
Từ (1) và (2) suy ra:
Tứ giác OISD nội tiếp => O, I, S, D thuộc một đường tròn (3)
Vì = 90° và cùng chắn cung OQ nên: Tứ giác OIDQ nội tiếp O, I, D, Q thuộc một đường tròn (4)
Từ (3) và (4) suy ra: O, I, D, Q, S thuộc một đường tròn
=> Tứ giác OSQD nội tiếp
=> = 90°
=> = 180°
=> = 180° − 90° = 90°
=> OS ⊥ SQ
=>SQ là tiếp tuyến (O) (đpcm)