Chuyên đề: Tập hợp điểm                                               http://honghoi.violet.vn 




                                     CHUYÊN ĐỀ: 




                BÀI TOÁN TẬP HỢP ĐIỂM 
                T1:  Giới thiệu các tập hợp điểm cơ bản. 
                T2, 3:  Các bài toán tập hợp điểm là đoạn thẳng, đường thẳng. 
                T4, 5:  Các bài toán tập hợp điểm là cung tròn, đường tròn. 
                T6:  Các bài toán tập hợp điểm có dạng không quen thuộc. 
                     Giới thiệu một số bài toán tập hợp điểm hình học 9




http://honghoi.violet.vn                      1
Chuyên đề: Tập hợp điểm                                                     http://honghoi.violet.vn 

                                 TIẾT 1 
I.  GIỚI THIỆU CÁC TẬP HỢP ĐIỂM CƠ BẢN 
    1.  Tập hợp điểm là đường trung trực: 
        Tập hợp các điểm M cách đều hai điểm phân biệt A, B cố định là 
    đường trung trực của đoạn thảng AB. 




    2.  Tập hợp điểm là tia phân giác:
        ·  Tập hợp các điểm M nằm trong góc xOy, khác góc bẹt và 
        cách đều hai cạnh của góc xOy là tia phân giác của góc xOy.


       ·  Tập hợp các điểm  M cách đều  hai đường thẳng  cắt nhau 
       xOx’ và  yOy’  là 4 tia phân giác của 4 góc tạo thành, bốn tia 
       này tạo thành 2 đường thẳng vuông góc tại O. 




    3.  Tập hợp điểm là hai đường thẳng song song: 
        Tập hợp các điểm M cách một đường thẳng d cho trước một 
    khoảng bằng a (a > 0) cho trước là 2 đường thẳng song song với 
    đường thẳng đã cho và cách đường thẳng đó một khoảng bằng 
    a. 



    4.  Tập hợp điểm là một đường thẳng song song: 
        Tập  hợp  các  điểm  M  cách  đều  hai  đường  thẳng  song  song 
    cho trước là  một đường thẳng song  song  và  nằm cách đều  hai 
    đường thẳng đã cho. 

    5.  Tập hợp điểm là cạnh của góc: 
        Tập hợp các điểm  M ở trên  một đường thẳng d đi qua 
    một  điểm  cố  định  A  và  hợp  với  một  đường  thẳng  m  một 
    góc không đổi là đường thảng d.


http://honghoi.violet.vn                          2
Chuyên đề: Tập hợp điểm                                                      http://honghoi.violet.vn 




    6.  Tập hợp điểm là đường tròn: 
        Tập  hợp  các  điểm  M  cách  điểm  O  cho  trước  một  khoảng  cách  r 
    không đổi (r > 0) là đường tròn tâm O bán kính r. 



    7.  Tâp hợp điểm là cung chứa góc: 
        Tập hợp các điểm M tạo thành  với  hai  mút của đoạn thẳng  AB cho trước 
                                            0         0 
    một góc AMB có số đo không đổi a  (0  < a <180  ) là hai cung tròn đối xứng 
    nhau qua BC 




                                              TIẾT 2, 3 
II.  CÁC BÀI TOÁN TẬP HỢP ĐIỂM LÀ ĐOẠN THẲNG, TIA, ĐƯỜNG THẲNG – LUYỆN 
TẬP: 

1.  Cho tam giác ABC vuông tại A. M là điểm di động trên cạnh BC, N là điểm đối xứng với M 
qua đường thẳng AB. Tìm tập hợp điểm N. 
    Giải 
    a.  Phần thuận: 
        M, N đối xứng nhau qua AB Þ  BM = BN Þ D BMN cân 
        B.
        Mà BA là đường trung trực của MN 
        Do đó BA là phân giác của góc MBN. 
         ·
         ABC  không đổi, BA cố định, do đó N thuộc đường thẳng 
                            · ·
        cố định Bx sao cho  xBA = ABC
    b.  Giới hạn: 
        Khi M º  B thì N º  B. 
        Khi M º  C thì C º  C’ (C’ là điểm đối xứng của C qua AB). 
        Vậy N di động trên đoạn thẳng BC’. 
    c.  Phần đảo: 
        Lấy điểm N bất kỳ trên đoạn BC’, M là điểm đối xứng của N qua AB. 
        Ta có BN = BM Þ D BMN cân B, mà AB là trung trực của MN, do đó BA là tia phân giác 
             ·
        của  MBN . 
         · ·              · ·
         xBA = ABM mà  xBA = ABC
             ·       ·
         Þ ABM  =  ABC



http://honghoi.violet.vn                           3
Chuyên đề: Tập hợp điểm                                                        http://honghoi.violet.vn

        Þ  M thuộc tia BC. 
    d.  Kết luận: 
        Tập hợp điểm N là đoạn thẳng BC’ (C’ là điểm đối xứng với C qua AB). 


2.  Cho  một  đường  thẳng  xy  và  một  điểm  A  trên  đường  thẳng  đó.  Tìm  tập  hợp  tâm  O  của  các 
đường tròn tiếp xúc với đường thẳng xy tại A. 
                                                       Giải 
    a.  Phần thuận: 
        Đường  tròn  (O) tiếp  xúc  với  xy  tại  A    nên  OA ^  xy  (tính  chất 
        tiếp tuyến). 
        Do đó O nằm trên đường thẳng d vuông góc với xy tại A. 
    b.  Giới hạn: O là điểm tuỳ ý trên đường thẳng d. 
    c.  Phần đảo: 
        Lấy điểm O bất kỳ trên đường thẳng d, ta vẽ (O; OA) do d ^  xy, 
        A Πxy nên OA ^  xy tại A. 
        Vậy đường tròn (O) tiếp xúc với đường thẳng xy. 
    d.  Kết  luận:  Tập  hợp  tâm  các  đường  tròn  tiếp  xúc  với  đường  thẳng  xy  tại  A  là  đường  thẳng 
        vuông góc với xy tại A. 


    3.  Cho đường tròn (O; R) đường kính AB. Gọi (d) là tiếp tuyến của (O) tại A. C là điểm chuyển 
    động trên đường thẳng (d). BC cắt (O) tại D (D khác B). Gọi E là trung điểm của BD. Tìm tập 
    hợp tâm I của đường tròn ngoại tiếp tam giác AEC. 
                                                      Giải 
    a.  Phần thuận: 
        E là trung điểm của BD Þ OE ^ BD
                               · ·
        Tứ giác OECA có  OEC + OAC = 180 0 nên nội tiếp được đường 
        tròn. 
        Suy  ra  tâm  I  của  đường  tròn  ngoại  tiếp  tam  giác  AEC  là  tâm 
        đường tròn ngoại tiếp tứ giác OECA. 
        Do đó IO = IA. 
        Mà O, A cố định. 
        Suy ra I thuộc đường trung trực của OA. 
    b.  Giới hạn: C chuyển động trên đường trung trực của đoạn thẳng OA. 
    c.  Phần đảo: 
        Lấy điểm I và điểm bất kỳ thuộc đường trung trực của đoạn thẳng OA, OI cắt đường thẳng 
        (d) tại C, CB cắt (O) tại D, E là trung điểm của BD. 
        Suy ra OE ^ BD
            OA OB
        Þ     =
            OC OD
                                    R2
                              OA.
                  OA.OD            OA = R
        Þ OC =          =
                   OB             R



http://honghoi.violet.vn                            4
Chuyên đề: Tập hợp điểm                                                    http://honghoi.violet.vn 

                                           · ·
        Tứ  giác  OECA  nội  tiếp  được  ( OEC = OAC = 900 )  nên  tâm  đường  tròn  ngoại  tiếp  tứ  giác 
        OECA. Suy ra I là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác AEC 
    d.  Kết luận: Tập hợp điểm tâm I của đường tròn ngoại tiếp tam giác AEC là đường trung trực 
        của đoạn thẳng OA 



4.    Cho đường tròn (O), A là điểm cố định nằm ngoài đường tròn (O).  BOC là đường kính qua 
quanh (O). Tìm  tập hợp tâm I đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC. 
                                  Giải 
    a.  Phần thuận: 
        Gọi D là giao điểm của OA với đường tròn tâm I (A khác D). 
        Xét D OAB và D OCD, có: 
               · ·                      »
              OAB = OCD (cùng chắn  BD của (O)) 
               · ·
               AOB = COD (đối đỉnh) 
        Do đó D OAB ∽ D OCD
           OA OB
        Þ      =
           OC OD
        Þ OA.OD = OB.OC
        Þ OA.OD = R 2
                  R2
        Þ OD =
                  OA
         R2
             không đổi Þ  D cố định. 
         OA 
        Vậy I thuộc đường thẳng (d) cố định là trung trực của đoạn thẳng AD. 
    b.  Giới hạn:
        ·  Khi BOC qua A thì I ®  I1  (I1 là trung điểm của AD).
        ·  Khi BOC không qua A thì I chạy xa vô tận trên đường thẳng (d). 
        Vậy I chuyển động trên đường thẳng (d) (trừ điểm I1  là trung điểm của AD) là trung trực của 
        đoạn thẳng AD. 
    c.  Phần đảo: 
        Lấy điểm I bất kì thuộc đường thẳng (d) (I khác I1). 
        Vẽ đường tròn (I; IA) cắt (O) tại B. BO cắt (I; IA) tại C. 
        Ta có: IA = ID Þ  D thuộc (I; IA).

        DOAB    ∽    DOCD

           OA OB
       Þ     =
           OC OD
                                 R2
                            OA.
                OA.OD           OA = R
       Þ OC =         =
                 OB            R
                                                     Þ  C thuộc đường tròn (O).


http://honghoi.violet.vn                         5
Chuyên đề: Tập hợp điểm                                                         http://honghoi.violet.vn 

      d.  Kết luận: 
          Tập hợp các điểm I là trung trực của đoạn thẳng AD (với D thuộc tia đối của tia OA và OD =
           R2
               ) trừ điểm I1  (I1  là trung điểm của AD). 
          OA 



                                                               S 
                                                                MAB 
5.    Cho tam giác ABC. Tìm tập hợp các điểm M sao cho               = a  (a > 0, a cho trước). 
                                                               SMAC 
                                                      Giải 
      a.  Phần thuận: 
           Gọi  D  là  giao  điểm  của  AM  và  BC,  vẽ  AH  vuông  góc  AM, 
           CK vuông góc AM (H, K thuộc AM), ta có: 
                          DB BH            S 
                                            MAB 
         BH  //  CK  Þ       =         mà        = 0 ,  do  đó: 
                          DC CK            SMAC 
         DB            DB      a 
              = a Þ        =
         DC         DB + DC a + 1
              DB     a            a 
         Hay      =     Þ DB =        DC 
              DC a + 1          a + 1
         Suy ra D cố định. 
         Vậy M thuộc đường thẳng cố định. AD 
                      S 
                       MAB 
      b. Giới hạn:          = 0  (a ¹ 0) suy ra M không nằm trên đường thẳng AB, AC Þ  M ¹  A. 
                      SMAC 
           Vậy M chuyển động trên đường thẳng cố định AD (trừ điểm A). 
      c.  Phần đảo: 
           Lấy M bất kì thuộc đường thẳng AD (khác A), vẽ BH ^  AB, CK ^  AB (H, K thuộc AD)
           Þ  BH // CK
             BH DB 
          Þ      =      = a 
             CK DC
               S        BH 
         Do đó  MAB  =       a 
               SMAC  CK
      d. Kết luận: 
                                                                          a 
         Tập hợp các điểm M là đường thẳng AD (trừ A) (với  DB =              BC,  D Î BC ). 
                                                                        a + 1

6.  Cho hình bình hành ABCD, điểm I chuyển động trên đường chéo AC, M là điểm đối xứng của 
D qua I. Tìm tập hợp các điểm M khi I chuyển động trên đoạn AC. 
                                              Giải 
    a.  Phần thuận:




http://honghoi.violet.vn                           6
Chuyên đề: Tập hợp điểm                                                http://honghoi.violet.vn 

         Gọi O là tâm của hình bình hành ABCD; O, I lần lượt là trung điểm của của DB, DM của 
         tam giác DBM nên BM // OI. 
         Đường thẳng AC cố định, B cố định. Do đó M thuộc đường thẳng qua B và song song AC. 
    b. Giới hạn:
        ·  Khi I º  A thì M º  M1  (M1  là điểm đối xứng  của D qua A).
        ·  Khi I º  C thì º  M2  (M2  là điểm đối xứng của  D qua C) 
    c.  Phần đảo: 
         Lấy M bất kỳ thuộc đoạn thẳng M1M2, DM cắt AC tại I. 
         Tam giác DBM có OI // BM, OI = OB
         Þ  I là trung điểm của DM
         Þ  D và M đối xứng nhau qua I, 
    d. Kết luận: Tập hợp các điểm  M  là đoạn thẳng  M1M2  nằm trên đường thẳng qua B  và  song 
         song với đường thẳng AC. 



                                         TIẾT 4, 5 
III.  CÁC BÀI TOÁN TẬP HỢP ĐIỂM LÀ CUNG TRÒN, ĐƯỜNG TRÒN – LUYỆN TẬP. 
1.  Cho đường tròn (O; R), A là điểm cố định nằm ngoài đường tròn (O; R). B là điểm di động trên 
                                                           MA 1 
đường tròn (O; R), M là điểm trên đoạn thẳng AM sao cho      =  . Tìm tập hợp điểm M. 
                                                           MB 2
                              Giải 
    a.  Phần thuận: 
        Vẽ MI // OB (I thuộc AB) 
        Tam giác OAB có MI // OB nên: 
        AI IM MA 
            =       =   (hệ quả đl Talet) 
       OA OB AB
           MA 1 
       Mà        = 
           MB 2
                   MA       1         MA 1 
       Suy ra:          =       Hay        = 
                MA + MB 1 + 2         AB 3
               IM 1          1        1 
       Do đó       = Þ IM = OB =  R 
              OB 3           3        3
           AI 1 
       Và       = 
           AO 3
       Suy ra I cố định. 
                                                     1 
       Vậy M thuộc đường tròn cố định tâm I bán kính  R 
                                                     3 
                                                                  1 
    b.  Giới hạn: M chuyển động trên cả đường tròn tâm I bán kính  R. 
                                                                  3 
    c.  Phần đảo:



http://honghoi.violet.vn                     7
Chuyên đề: Tập hợp điểm                                              http://honghoi.violet.vn 

                                       1                1 
       Lấy M bất kì trên đường tròn (I;  R.), ta có IM =  R 
                                       3                3 
                                                    MA 1 
        Trên tia đối của tia MA lấy điểm B sao cho    =  . Nối O và B, ta có: 
                                                    MB 2
           MA            1         MA 1 
                     =        hay      = 
        MA + MB 1 + 2               AB 3
                             IA MA æ 1 ö
        Tam giác OAB có           =    ç = ÷ Þ IM // OB 
                             OA AB è 3 ø 
                                                                  1 
    d.  Kết luận: Tập hợp các điểm M là đường tròn tâm I bán kính  R (I là điểm trên đoạn thẳng 
                                                                  3 
                      AI 1 
        OA sao cho         =  ). 
                      AO 3



2.  Cho đoạn thẳng  AB = 6cm cố định, M  là điểm chuyển động sao cho MA:MB = 1:2. Tìm tập 
hợp các điểm M. 
                                                Giải 
    a.  Phần thuận: 
       Vẽ MC, MD  lần  lượt  là tia phân giác trong và  ngoài của góc 
       AMB (C, D thuộc AB). 
        Ta có MC. MD là hai tia phân giác của hai góc kề bù, suy ra: 
       CA DA MA          · 
          =    =     và  DMC = 900 
       CB DB MB
         CA       1   1   AC 1        1 
              =     = Þ       = Þ CA = AB  không đổi 
       CA + CB 2 + 1 3    AB 3        3
       Suy ra C cố định. 
         CA           1  1    DA      1 
                 =      = Þ        =      Þ DA = AB 
       CA + CB 2 + 1 3      DB - DA 2 - 1
       Þ  D cố định. 
       · 
       DMC  = 90  0 

       DC cố định 
       Suy ra M thuộc đường tròn đường kính DC. 
    b.  Giới hạn: Điểm M chuyển động trên trên cả đường tròn đường kính BC. 
    c.  Phần đảo: 
                                                          ·        0 
       Lấy M bất kỳ trên đường tròn đường kính DC, ta có  DMC  = 90  . 
       Vẽ AH ^  MC (H thuộc MC), AH cắt MB tại A.




http://honghoi.violet.vn                     8
Chuyên đề: Tập hợp điểm                                                http://honghoi.violet.vn 

                              ì AK AB 
       AH ^ MC ü              ï DM = DB 
                              ï
               ý Þ AH // DM Þ í
       DM ^ MC þ              ï AH = CA 
                              ï DM CD
                              î 
       Mà DB = DA + AB = AB + AB = 12 cm. 
              AK AB 6 1 
       Nên      =  = =               (1) 
              DM DB 12 2
       CD = CA + DA = 2 + 6 = 8 cm 
            AH CA 2 1 
       Vậy        =      = =          (2) 
            DM CD 8 4
                               AK      AH 
       Từ (1) và (2) suy ra:        =2     Þ AK= 2AH 
                              DM       DM
       Þ  H là trung điểm của AK 
       Tam giác MAK có  MH ^ AK và H là trung điểm của AK
       Þ D MAK cân tại M
                                   · 
       Þ  MC là phân giác của  AMB . 
       · ·
       AMx + AMB = 180  ü · 1 · 
                              0 
                                 ï
                                 ý Þ DMA = AMx 
       DMA      ·
       · + AMC = 1800 ï                     2 
                                 þ
       Þ  MD là phân giác của góc Amx. 
    d.  Kết luận: Tập hợp các điểm M là đường tròn đường kính DC. 


3.  Cho (O; R), M  là điểm  ngoài (O) vẽ  hai tiếp tuyến  MA, MB đến (O) (A, B  là  hai tiếp điểm). 
Đường trung trực của của đường kính BC cắt CA tại B. 
         a.  Tìm tập hợp các điểm M sao cho tam giác MAB đều. 
         b.  Tìm tập hợp các điểm D sao cho tam giác MAB đều. 
                                               Giải 
    Câu a: 
    a.  Phần thuận: 
       D              · 
         MAB đều Þ AMB  = 60     0 


       · 1 ·               0 
       DMA =  AMB  = 30  (MA, MB là tiếp tuyến của (O)) 
                2
                        ·           0  ·         0 
       Tam giác OMA có  OAM  = 90  ,  OMA = 30 
                                                    1 
       Suy ra D OMA là nửa tam giác đều, do đó  OA = OM 
                                                    2
       Þ  OM = 2OA = 2R 
        OM = 2R, O cố định, suy ra M thuộc đường tròn cố định (O; 2R). 
    b.  Giới hạn: H là điểm tuỳ ý trên (O; 2R) đều vẽ được tam giác MAB đều. Vậy M chuyển động 
        trên (O; 2R). 
    c.  Phần đảo:



http://honghoi.violet.vn                       9
Chuyên đề: Tập hợp điểm                                               http://honghoi.violet.vn 

       Lấy M bất kỳ thuộc (O; 2R), vẽ hai tiếp tuyến MA, MB đến (O; R) (A, B là hai tiếp điểm). 
       Þ MA = MB Þ D      MAB cân tại M
                 µ               1 
       D OMA có  A = 900 ;OA = OM ( = R) 
                                 2
                                             ·       0 
       Suy ra D OMA là nửa tam giác đều nên  OMA = 30 
               ·      · 
       Suy ra  AMB = 2OMA = 600 
                     · 
       D MAB cân có  AMB  = 60  0 

       Suy ra D MAB đều. 
    d.  Kết luận: Tập hợp các điểm M là (O; 2R). 
    Câu b: 
    a.  Phần thuận:
                     · 
       D MAB đều  Þ AMB = 60     0 

            · · 
       Mà  AMB + AOB = 180    0 


            ·            · 1 · 
       Nên  AOB = 1200 , ACB = AOB = 60 
                                       0 

                                 2
                  µ         · 
       D DOC có:  O = 900 , DOC = 600 
       Suy ra D DOC là nửa tam giác đều và ta có DO = OC  3 = R  3 . 
       DO = R  3 , O cố định nên D thuộc đường tròn (O; R  3 ). 
    b.  Giới hạn: D là điểm tuỳ ý trên (O; R  3 ). 
    c.  Phần đảo: 
        Lấy điểm D bất kỳ thuộc (O; R  3 ). 
        Vẽ đường kính BC vuông góc OD, CD cắt (O) tại A. M là giao điểm của hai tiếp tuyến tại A, 
        B của (O).
                   µ 
        D DOC có:  O = 900 ,OD = OC 3(= R 3)
        Þ D  DOC là nửa tam giác đều. 
           · = 60 
        Þ DCO        0 


           · 
        Þ MAB = 600 
        Mà D MAB có MA = MB
        Þ D MAB đều. 
    d.  Kết luận: Tập hợp các điểm D là (O; R  3 ) 


4.  Cho tam giác ABC nhọn. Ở bên ngoài tam giác vẽ hai nửa đường tròn có đường kính AB, AC. 
Một đường thẳng (d) quay quanh A cắt hai nửa đường tròn trên theo thứ tự tại M, N (khác A). Tìm 
tập hợp các trung điểm của MN. 
                             Giải 
    a.  Phần thuận: 
       ·        0 
       AMB = 90  (góc nội tiếp chắn nửa đường tròn). 
       ·       0 
       ANC = 90  (góc nội tiếp chắn nửa đường tròn).


http://honghoi.violet.vn                     10
Chuyên đề: Tập hợp điểm                                              http://honghoi.violet.vn

       Þ  BCNM là hình thang vuông 
       Gọi O là trung điểm của BC, ta có O cố định. 
       Gọi K là trung điểm của MN. OK là đường trung bình của hình thang BCNM
       Þ OK // BM 
       OK // BM  üï ·         0 
                0 ý
                    Þ AKO = 90  , OA cố định, do đó K thuộc đường tròn đường kính OA. 
       ·
       AMB = 90 þ ï

    b.  Giới hạn:
        ·  Khi d º  d1  (d1  là tiếp tuyến của đường tròn đường kính AB).
        Þ  K º  K1  (K1  là hình chiếu của O trên d1)
        ·  Khi d º  d2  (d2  là tiếp tuyến của đường tròn đường kính AC).
        Þ  K º  K2  (K2  là hình chiếu của O trên d2)
        ·  Vậy K chuyển động trên cung K1K2  của đường tròn đường kính OA. 
    c.  Phần đảo: 
                                        · 
       Lấy K bất kỳ thuộc cung K1K2 Þ AKO = 900 
       AK cắt các đường tròn đường kính AB, AC lần lượt tại M, N. 
       · 
       AMB = 900  (góc nội tiếp chắn nửa đường tròn) 
       ·        0 
       ANC  = 90  (góc nội tiếp chắn nửa đường tròn)
       Þ  BCNM là hình thang vuông. 
       OK ^ MN do đó OK // BM Þ  KM = KN 
    d.  Kết luận: Tập hợp các điểm K là cung K1 K2  của đường tròn đường kính OA. 



5.  Cho tam giác cân ABC (AB = AC), một đường thẳng (d) quay quanh A nhưng không cắt đoạn 
thẳng BC. D là điểm đối xứng của B qua đường thẳng (d). Tìm tập hợp các điểm D. 
                                 Giải 
    a.  Phần thuận: 
        Hai điểm A và D đối xứng nhau qua (d) 
        A thuộc (d) Þ  AD = AB, AB cố định. Vậy D thuộc đường tròn 
        (A; AB). 
    b.  Giới hạn:
         ·  Khi (d) à AB thì D à B.
         ·  Khi (d) à AC thì D à C. 
         Vậy D di chuyển tren cung BC của đường tròn (A; AB). 
    c.  Phần đảo: 
        Lấy điểm D bất kỳ trên cung BC của đường tròn (A; AB) 
        Suy ra AD = AB 
        Suy rA: Đường trung trực (d) của DB qua A. 
    d.  Kết luận: Tập hợp các điểm D là cung BC  của đường tròn (A; AB).




http://honghoi.violet.vn                    11
Chuyên đề: Tập hợp điểm                                                   http://honghoi.violet.vn 

6.  Cho (O; R), A là điểm cố định nằm ngoài (O). Kẻ tiếp tuyến AB với (O). Đường thẳng (d) quay 
quanh A cắt (O) tại hai điểm C, D. Tìm tập hợp trọng tâm G của tam giác BCD. 
                                                  Giải 
    a.  Phần thuận: 
        Gọi E, F lần lượt là của CD, OA. 
                                                                     BK 2 
       Ta có F cố định (vì OA cố định); K là điểm trên BF sao cho      =
                                                                     BF 3
       Þ  K cố định (vì BF cố định)
                 BG BK 2 
       D BEF có       =     =
                  BE BF 3
       Þ  GK // EF
           GK 2 
       Þ       = 
           EF 3
                2 
       Þ GK =  EF 
                3
                1 
       Mà  EF = OA 
                2
                 1 
       Þ  GK =  OA  (không đổi).
                 3 
       Þ  K cố định. 
                                                        1 
       Vậy G thuộc đường tròn cố định tâm K bán kính  OA . 
                                                        3 
   b.  Giới hạn:
       ·  Khi d tiến dần đến tiếp tuyến AB thì G à B.
                                                                                    1 
       ·    Khi d tiến dần đến tiếp tuyến AB1  thì G à G1  (G1  là giao điểm của (K;  OA ) với BB1). 
                                                                                    3 
                                                                     1 
       Vậy  G chuyển động trên trên cung BG1  của đường tròn (K;  OA ) (trừ hai điểm B và G1). 
                                                                     3 
   c.  Phần đảo: 
                                                                     1 
       Lấy G bất kỳ trên cung BG1  (trừ hai điểm B và G1  của ((K;  OA )).
                                                                     3 
                1 
        Þ  GK =  OA 
                3 
                                    BG 2 
       Trên tia BG lấy E sao cho      = 
                                    BE 3
       AE cắt (O) tại D và C
             BG BK 2 
       D BEF có 
               =    = Þ GK // EF 
             BE BF 3
          GK 2      3    3 1      1 
        Þ   = Þ EF = GK = . OA = OA 
          GF 3      2    2 3      2


http://honghoi.violet.vn                      12
Chuyên đề: Tập hợp điểm                                                 http://honghoi.violet.vn

       Þ  E thuộc đường tròn đường kính OA.
          · 
       Þ OEA = 900 
       OE ^ CD Þ  E là trung điểm của CD
                                      BG 2 
       D BCD có BE là trung tuyến và     = 
                                      BE 3
       Nên G là trọng tâm của tam giác BCD. 
                                                                           1 
   d.  Kết luận: Tập hợp các điểm G là  cung BG1  của đường tròn (K;  OA ) (với K thuộc đoạn 
                                                                           3 
                   2                                      1 
       BF, BK =      BF, G1  là giao điểm của BB1  và (K;  OA )) (trừ B và G1). 
                   3                                      3 
                                             TIẾT 6 
IV.  CÁC BÀI TOÁN TẬP HỢP ĐIỂM CÓ DẠNG KHÔNG QUEN THUỘC. 
1.  Cho tam giác ABC. Tìm tập hợp các điểm M sao cho  SMAB = SMBC = SMAC  . 
                                  Giải 
     a.  Phần thuận: 
         Ta có  SMAB = SMBC  Þ  M thuộc (d) qua B và song song 
         với AC hoặc thuộc đường thẳng (d’) chứa trung tuyến BI 
         của tam giác ABC. 
         Ta có  SMAB = SMAC  Þ  M thuộc (d1) qua A và song song 
         với  BC  hoặc  thuộc  đường  thẳng  (d1’)  chứa  trung  tuyến 
         AE của tam giác ABC. 
         Ta có  SMAB = SMBC  Þ  M thuộc (d2) qua C và song song 
         với  AB  hoặc  thuộc  đường  thẳng  (d2’)  chứa  trung  tuyến 
         CF của tam giác ABC. 
         Gọi giao điểm các đường thẳng (d), (d’), (d1), (d2), (d1’), (d2’) lần lượt là G, M1, M2, M3. 
         Vậy M thuộc tập hợp gồm 4 điểm rời rạc G, M1, M2, M3. 
     b.  Giới hạn: Điểm M thuộc tập hợp A gồm 4 điểm G, M1, M2, M3. 
     c.  Phần đảo: 
         Lấy điểm M bất kỳ thuộc tập hợp A. 
         Dễ dàng chứng minh được  SMAB = SMBC = SMAC  . 
     d.  Kết luận: Tập hợp các điểm M cần tìm là tập hợp A gồm 4 điểm G, M1, , M2, M3  (với G là 
     trọng tâm ta m giác ABC, A, B, C lần lượt là trung điểm các cạnh M1M2, M1M3, M2M3  của tam 
     giác M1M2M3). 


2.  Cho hai đường thẳng aa’ và bb’ cố định, cắt nhau tại O. Tìm tập hợp các điểm M có tổng các 
khoảng cách từ M đến hai đường thẳng aa’ và bb’ bằng độ dài m cho trước. 
                                                        Giải 
    a.  Phần thuận: 
        Xét M nằm trong góc aOb. Gọi khoảng cách từ M đến aa’ là 
        h1  và  khoảng  cách  từ  M  đến  bb’  là  h2.  Qua  M  vẽ  đường 
        thẳng AB (A thuộc aa’, B thuộc bb’) và OA = OB.



http://honghoi.violet.vn                       13
Chuyên đề: Tập hợp điểm                                            http://honghoi.violet.vn 

        Ta có:  SMAO + SMBO = SAOB 
        1           1        1 
          h1.OA + h 2 .OB = OA.AH 
        2           2        2
        Þ  h1 + h 2  = AH (không đổi) 
        Vậy M thuộc đoạn thẳng AB (A, B cách các đường thẳng aa’, bb’ bằng m). Do đó các điểm 
        M thuộc các cạnh của hình chữ nhật ABCD, các đỉnh của chúng nằm trên các đường thẳng 
        aa’, bb’ và khoảng cách từ một đỉnh đến đường thẳng kia bằng m. 
    b.  Giới hạn: Vì M nằm trong góc aOb do đó M chuyển động trên đoạn thẳng AB. Từ đó kết 
        luận rằng M chuyển động trên các cạnh của hình chữ nhật ABCD. 
    c.  Phần đảo: 
        Lấy điểm M bất kỳ trên hình chữ nhật ABCD. 
        Giả sử M thuộc cạnh AB. 
        Gọi khoảng cách từ M đến aa’ là h1, từ M đến bb’ là h2. 
        Ta có:  SMAO + SMBO = SAOB 
        1        1          1 
          h1.OA + h 2 .OB =  mAH 
        2        2          2
                 OA = OB 
        Þ h1 + h 2  = m
    d.  Kết luận: Tập hợp các điểm M là các cạnh của hình chữ nhật ABCD, có các đỉnh nằm trên 
        các đường thẳng aa’, bb’ và khoảng cách từ một đỉnh đến đường thẳng kia bằng m. 




3.  Cho (O) và dây cung  AB cố định. C  là điểm di động trên (O), M là trung điểm của gấp khúc 
ACB. Tìm tập hợp các điểm M. 
                                                Giải 
    * Xét C nằm trên cung nhỏ AB 
    a.  Phần thuận: 
        Gọi D là trung điểm cung AB, xét C nằm trên cung DB. 
        » »       · · 
        DA = DB Þ DCA = DAB
        Trên tia đối của tia CA lấy E sao cho CE = CB, ta có : 
        · · 
        DCB + DAB = 1800  (tứ giác ABCD nội tiếp) 
        · · 
        DCE + DCA = 1800  (hai góc kề bù) 
        Xét D DCB và D DCE, có: 
                  · · 
        CB = CE,  DCB = DCE , CD: cạnh chung
        Þ D DCB = D DCE (c.g.c)
        Þ  DB = DE 
        Mà DA = DB 
        Nên DA = DE
        Þ D DEA cân tại D 
        Ta có DM là trung trung tuyến của tam giác DAE
        Þ DM ^  AE

http://honghoi.violet.vn                      14
Chuyên đề: Tập hợp điểm                                                    http://honghoi.violet.vn 

        ·        0 
        AMD  = 90 
        AD cố định 
        Do đó M thuộc đường tròn cố định đường kính AD. 
    b.  Giới hạn: 
        * Khi C à B thì M à B thì M à M1  (M1  là trung điểm của AB) 
        * Khi C à D thì M à M à D 
        Vậy M thuộc cung DM1  của đường tròn đường kính AD 
    c.  Phần đảo: 
        Lấy M bất kỳ trên cung DM1  của đường tròn đường kính AD. AM cắt (O) tại C. Cần chứng 
        minh rằng M là trung điểm của đường gấp khúc ACB. 
        Trên tia đóio của tia CA lấy điểm E sao cho CE = CB. Dễ dàng chứng minh được tam giác 
        ADE  cân tại D mà DM là đường cao, do đó M là trung điểm của của AE. Suy ra M là trung 
        điểm đường gấp khúc ACB. 
    d.  Kết  luận: Tập  hợp  các  điểm  M  là  cung  DM1  của  đường  tròn đường  kính  AD  (D  là  trung 
        điểm cung AB, M1  là trung điểm AB). 
        Tương tự C nằm trên cung AD, tập hợp các điểm M là cung DM1  của đường tròn đường kính 
        BD. 
        Xét C nằm trên À, BF (F là trung điểm cung lớn AB) 
        Tập hợp các điểm M là các cung FM1  của các nửa đường tròn đường kính AF, BF. 
        Tập hợp các trung điểm M của đường gấp khúc ACB là 4 cung của 4 đường tròn đường kính 
        AD, BD, AF, BF.




http://honghoi.violet.vn                        15
Bài 01: Trên o n AB l y i m M tùy ý. Trên AM và BM d ng v m t phía               i v i AB
các hình vuông. ư ng tròn ng ai ti p các hình vuông c t nhau t i N.
   a) Ch ng minh AN i qua nh hình vuông th hai.
   b) Tìm qu tích i m N khi M di chuy n trên AB.

Gi i:
a) Gi s AMCD; BMEF là hình vuông; Ta ph i
                                                                        C
ch ng minh A;E;N th ng hàng.                        D

Ta có:                                                                      N
       1      1                                                                      F
 ANM = AO1M = .900 = 450 ( ch n cung AM )                    O1
                                                                    E
       2      2
      1      1                                                                  O2
ENM = EO2 M = .900 = 450 ( ch n cung EM )
      2      2
⇒ ANM = ENM                                         A                   M            B
  i u này ch ng t A; E; N th ng hàng.
b)
(thu n)
                  1         1
N i NB: ta có: BNM = BO2 M = .900 = 450 ( ch n cung BM )
                  2         2
Do ó ANB = ANM + MNB = 450 + 450 = 900
⇒ N nhìn AB c         nh dư i m t góc vuông nên n m trên ư ng tròn ư ng kính AB
( tr hai i m A;B).
( o)
L y N’ n m trên ư ng tròn ư ng kính AB (N’ ≠ A & B), ư ng phân giác AN ' B c t AB
t i M’. D ng các hình vuông AM’C’D’; BM’E’F’ cùng m t phía i v i AB, ta ch ng minh
N’ là giao i m c a hai ư ng tròn ngo i ti p hình vuông trên.
G i O’1 và O’2 là tâm c a hình vuông AM’C’D’ và BM’E’F’. Ta có s o cung
 AM ' = 900 mà AN ' B = 900 (N’ ∈ ư ng tròn ư ng kính AB) và N’M’ là phân giác c a
 AN ' B ⇒ AN ' M ' = 450 ⇒ N’ n m trên cung ch a góc 450 hay N’ n m trên ư ng tròn (O1).
Tương t N’ cũng n m trên ư ng tròn (O2). V y N’ chính là giao i m c a hai ư ng tròn
ngo i ti p hình vuông AM’C’B’ và AM’E’F’. T p h p N’ là ư ng tròn ư ng kính AB
(tr hai i m A&B).




 http://honghoi.violet.vn                 16
Bài 02: M t i m A chuy n ng trên n a ư ng tròn ư ng kính BC.
        Tìm t p h p tâm I c a ư ng tròn n i ti p ∆ABC.
Gi i:

                    A              (thu n) Vì I là tâm ư ng tròn n i ti p tam giác ABC nên
                                   BI;CI là phân giác c a B, C.BAC = 900 ( ch n n a ư ng
                I                  trònư ng kính BC) ⇒ ABC + ACB = 900. Do ó
                               IBC + ICB = 450. v y BIC = 1350 . V y I nhìn BC dư i m t
 B            O
                           C  góc 1350 nên n m trong hai cung ch a góc 450 d ng trên
                              BC. Tâm c a cung góc này là i m chính gi a c a cung
           I'                 n a ư ng tròn ư ng kính BC ( tr hai i m B;C)
                              ( o) L y I’ n m trên cung ch a góc 1350 d ng trên BC
                              ( I’≠ B;C) v tia Bx sao cho BI’ là phân giác CBx ; tia Cy
          A'
        y       x
                              sao cho CI’ là phân giác c a góc Bcy, Bx và Cy c t nhau
                              ta A’, ta ch ng minh A’ n m trong (O) và I’ là tâm ư ng
                              tròn n i ti p ∆ A’BC.
     Th t v y: Theo cách v I’ là giao i m c a hai ư ng phân giác trong c a B; C trong
∆ A’BC nên I’ là tâm ư ng tròn n i ti p ∆ A’BC.
     Vì I’ n m trên cung ch a góc 1350 nên BI ' C = 1350
       ⇒ I ' BC + I ' CB = 450 ⇒ A ' BC + A ' CB = 900 ⇒ BA ' C = 900
       V y A’ n m trên ư ng tròn ư ng kính BC.
       Tr l i: T p h p i m I là hai cung ch a góc 1350 d ng trên c nh BC; Tâm c a cung
này là trung i m c a cung n a ư ng tròn cung BC./




 http://honghoi.violet.vn                       17
Bài 03: Cho ư ng tròn tâm O và m t i m A c       nh bên ngoài ư ng tròn.
        V ti p tuy n AB và cát tuy n ACD v i ư ng tròn.
        Tìm t p h p tr ng tâm G c a ∆ BCD khi cát tuy n qua A di ng
Gi i:
                 B                      (thu n) Ta có ABO = 900 (AB là ti p tuy n (O))
                                        và OMA = 900 (CM=MD)
             K
                                        ⇒ t giác ABOM n i ti p ư ng tròn ư ng
A                                       kính OA. T G k ư ng th ng song song v i
           I                            IM c t BI t i K.
                    G
                                                                    BG BK 2
         C
             G1
                            O                   ∆ BIM có KG//IM ⇒      =   = (G là
                                                                    BM   BI 3
                        M               tr ng tâm ∆ BCD)
                                               Vì A;O c     nh nên OA không       i và
              B'                   D
                                            1                           BK 2
                                        BI = OA ⇒ BI không       i mà     = nên K c
                                            2                           BI 3
                                           nh (a)
                KG BK 2             2      2 OA OA
      M t khác      =    = ⇒ KG = IM = .         =    nên KG không       i(b)
                IM    BI 3          3      3 2      3
                                              OA
      (a);(b) ⇒ G n m trên ư ng tròn bán kính     .
                                               3
       Gi i h n: ACD là cát tuy n nên M ch chuy n ng trên cung BB’. V y G ch n m
trên cung G1B (G1 là giao i m c a (K) v i IB’).
( o) L y G’∈ cung BG1; BG c t (I) t i M’ n i AM’ c t (O) t i C’,D’; ta ch ng minh G’ là
tr ng tâm ∆ BC’D’. Th t v y: n i IM’ và KG’ ta có:
                   B chung
                                          BK BG ' 2
∆BKG ' ∼ ∆BIM ' ⇔  BK    BI           ⇒     =    =      (1). Vì OM ' A = 900 (ch n n a
                       =     =1           BI BM ' 3
                   KG ' IM '
 ư ng tròn (I)) nên OM’ ⊥ C’D’ ⇒ M’C’=M’D’ (2)
      T (1) và (2) ⇒ G’ là tr ng tâm ∆ BC’D’
                                                                         OA
      V y t p h p tr ng tâm G là cung BG0 c a ư ng tròn tâm K bán kính
                                                                          3




 http://honghoi.violet.vn                  18
Bài 04: Cho ư ng tròn tâm O ư ng kính AB, M t i m M di chuy n trên (O).
        K MH ⊥ AB. Tìm t p h p các tâm ư ng tròn n i ti p ∆OMH.
Gi i:

       M
                                   (thu n)
                         M'       G i I là tâm ư ng tròn n i tíêp ∆ OMH.
                                  Ta có : OIM = 1800 − ( IMO + IOM ) mà I là tâm ư ng tròn
 A          I       I'            n i     ti p   ∆      MOH       vuông     t i  H     nên
        H       O        H'   B
                                  IOM + IMO = 450 ⇒ MIO = 1350
                                  Ta      l i        có:   ∆        AIO=∆    MIO       ⇔
                                  OI chung
                                  
                                   IOA = IOM ⇒ AIO = MIO = 135
                                                                0

                                  OM = OA
                                  
Do ó I nhìn AO c            nh dư i m t góc 1350 n m trên cung ch a góc 1350 v trên OA.
Vì M ch y trên c ư ng tròn nêm I ch y trên 4 cung ch a góc 1350 d ng trên OA; OB.
( o)
L y I’ n m trên m t trong 4 cung ch a góc ó . N i I’ v i O và A (ho c B) t O k tia OM’
sao cho OI’ là phân giác c a góc M’OA ( ho c M’OB ).
T M’ k M’H’⊥ OA (ho c OB). Ta ch ng minh I’ là tâm ư ng tròn n i ti p ∆OM’H’.
Trong ∆ vuông M’OH’ có: H ' OI ' + I ' OM ' + OM ' I ' + I ' M ' H ' = 900
 mà ∆ OI’M’= ∆ OI’B(c-g-c) nên OI ' M ' = OI ' B = 1350 ⇒ I ' OM ' + OM ' I ' = 450
⇒ I ' OM ' + OM ' I ' = I ' OH ' + I ' M ' H '
nhưng vì I ' OM ' = I ' OH ' ⇒ OM ' I ' = I ' M ' H '
⇒ I’ là giao i m c a hai ư ng phân giác nên là tâm ư ng tròn n i ti p ∆OM’H’.
V y t p h p i m I là 4 cung ch a góc 1350 v trên OA’ OB.




 http://honghoi.violet.vn                       19
Bài 05: Trên ư ng tròn cho trư c l y hai i m A, B c  nh và M di ng.
        Trên tia AM l y N sao cho MN = NB (N n m ngoài ư ng tròn).
        Tìm qu tích i m N.
Gi i:
                                         (thu n)
                             F           N u M n m trên cung l n AB, ta có: MB=MN
                                         nên ∆BMN cân t i M ⇒ AMB = 2.BNM vì A,B
                  A      D
                                         c       nh    nên     s AMB không       i
                                    B                 1
                                            ⇒ BNM =     AMB cũng không   i.
       E
               M'                                     2
                            O
                                                                              1
                                            Suy ra N n m trên cung ch a góc AMB tâm
                                                                              2
                                            cu cung này chính là C ( i m chính gi a
                                M           cung AB)
                      C
                                            Gi i h n: M ≡ B thì N ≡ B; M ≡ A thì AN tr
  N'
                                            thành ti p tuy n t i A c a ư ng tròn(O)
                                             ⇒ N ≡ E.
                                        N   V y N ch n m trên cung BE tâm C.
                                            N u N n m trên cung nh AB thì N ch y trên
                                            cung BF tâm D ( i m chính gi a cung AB)

( o)
L y N’ ∈ cung BE; AN’ c t (O) ta o M’ ta ch ng minh N’M’=M’B.
              1        1
Ta có: BNA = BCA = BM ' A ⇒ BN ' A = M ' BN ' ⇒ M ' N ' = M ' B
              2        2
N u N’ trên cung BF ta ch ng minh tương t .
V y qu tích i m N là ahi cung BE có tâm là i m chính gi a cung AB l n và cung BF có
tâm là i m chính gi a cung AB nh .




 http://honghoi.violet.vn                   20
Bài 06: Trong ư ng tròn cho trư c l y i m A c     nh không trùng v i tâm c a ư ng
        tròn. Qua A d ng m t dây cung tuỳ ý.       Tìm qu tích giao i m M c a các
        ti p tuy n v i ư ng tròn d ng t i hai u mút c a dây.
Gi i:
                               ( thu n)
                          d    T M k ư ng vuông góc v i OA c t OA t i B;
                               MK; ML là hai ti p tuy n c a (O) nên OM ⊥ KL
                      K                               OB OM          OM .OC
                                ⇒ ∆OAC ∼ ∆OBM ⇒         =   hay OB =
                                                      OC OA           OA
         O        A
                            B   M t khác ∆OMK vuông t i K, CK ⊥ OM
              C                                          OK 2 R 2
                                ⇒ OK2 = OM.OC ⇒ OB=          =    = const
                                                         OA OA
          L
                            M
                                ⇒Bc       nh và ư ng th ng d không       i.

                                                               R2
V y M n m trên ư ng th ng vuông góc v i OA t i B sao cho OB=      .
                                                               OA
( o)
Trên d l y M’ và v hai ti p tuy n M’K’; M’L’ ta ch ng minh K’L’ qua A.
Gi s KL cát OB t i A’, b ng cách ch ng minh như ph n thu n ta có
       OM '.OC ' R 2           R2
OB =            =      mà OB =    ⇒ O’A=OA ⇒ A ≡ A’.
         OA '     OA '         OA
                                                                     R2
V y qu    tích M là ư ng th ng d vuông góc v i OA t i B sao cho OB =
                                                                     OA




 http://honghoi.violet.vn                 21
Bài 07: Cho t giác l i ABCD. Tìm trong t giác ó t p h p các i m O sao cho
        di n tích các t giác OBCD và OBAD b ng nhau.
Gi i:
(thu n)
Gi s O là i m n m trong t giác sao cho: SOBCD=SOBAD
           D
                                                      1                 
                                             SOBCD =    BD(hC + ho ) 
     D1                                               2                   BD(hC + ho )
                      C             Ta có:                              ⇒                  = 1 (1)
                                                      1                   B1 D1 (hA + ho )
                      hc                     SOBAD   = B1 D1 (hA + ho )
          hA
                                                      2                 
                                                                        
                     ho             Trong     ó B1D1//BD và B1D1                 i qua O nên:
 A                                   B1 D1    hA
                O                          =      (2)
                                     BD hA + ho
                                                 h +h
                           B1   B
                                    t (1); (2) ⇒ C o = 1 hay hc+ho=hA.
                                                   hA
  i u này ch ng t B1D1 i qua trung i m c a AC.
V y O n m trên o n B1D1 song song v i BD và i qua trung i m c a AC.
( o)
L y O’ ∈ B1D1 ta ch ng minh SO’BCD=SO’BAD.
                       1               1
Th t v y: SO ' BCD = BD( hc + ho ) = BD.hA (a)
                       2               2
           1                             BD hA + ho                         h +h
 SO ' BAD = B1 D1 ( hA + ho ) nhưng vì        =      ( B1 D1 / / BD ) ⇒ BD = A o .B1 D1
           2                            B1 D1     hA                          hA
                           1      h +h          1
Thay vào (a) SO ' BCD = .B1 D1. A o .hA = .B1 D1 (hA + ho )
                           2        hA          2
          ⇒ SO’BAD=SO’BCD.
V y qu tích các i m O trong t giác ABCD sao cho SOBCD = SOBAD là o n th ng
B1D1//BD và i qua trung i m c a AC.




 http://honghoi.violet.vn                    22
Bài 08:   Cho ∆ ABC, tìm qu tích các i m M sao cho chân các ư ng vuông góc v t
          M n 3 c nh AB;BC;CA th ng hàng.
Gi i:
( thu n)
G i E;D;F là hình chi u vuông góc c a m lên AB; BC; CA ta có : BEMD n i ti p
⇒ BDE = BME ; t giác DMCF n i ti p ⇒ CDF = CMF mà BDE = CDF nên BME = CMF
⇒ EMF = BMC mà t giác ÀEM n i ti p
⇒ EMF + EAF = 2v ⇒ BMC + EAF = 2v
⇒ ABMC n i ti p v y M n m trên ư ng tròn ngo i ti p ∆ ABC.
( o)
Gi s M’ thu c ư ng tròn ngoa ti p ∆ ABC ta ch ng minh hình chi u E’;D’;F’ c a M’
trên AB; BC; CA th ng hàng.
       Th t v y t giác BD’M’E’ n i ti p ⇒ BD ' E ' = BM ' E ' ; t giác D’M”CF’ n i ti p
⇒ CD ' F ' = CM ' F ' m t khác E ' M ' F ' = BM ' C (cùng bù Â)
⇒ BM ' E ' = CM ' F ' ⇒ BD ' E ' = CD ' F ' ⇒ E’; D’; F’ th ng hàng.
V y qu tích i m M cao cho chân các ư ng vuông góc k t M n AB; BC; CA th ng
hàng là ư ng tròn ngo i ti p ∆ ABC.




 http://honghoi.violet.vn                 23
Bài 09: Cho góc nh n xAy v i tia phân giác Az, m t i m B c        nh trên Az ( B ≠ A ).
            Ngư i ta k m t ư ng tròn tâm O i qua A và B c t Ax; Ay l n lư t t i các
             i m M,N. G i I là trung i m c a MN, D ng hình vuông ACID.
            Tìm t p h p i m C khi ư ng tròn (O) thay i luôn luôn i qua A; B.
Gi i:
(thu n)
   K BH ⊥ Ax, BK ⊥ Ay
⇒ H;K c          nh vì B n m trên ư ng phân giác c a  nên cung BM b ng cung BN
⇒ OB ⊥ MN t i I.
∆ AMN n i ti p ư ng tròn (O), có H; I; K là hình chi u c a B lên ba c nh
⇒ H; I; K th ng hàng.
   G i S là giao i m c a HK và AB ⇒ AB ⊥ HK t i S.
Do ó năm i m A; C; S; I; D n m trên ư ng tròn ư ng kính AI
⇒ ASC = AIC = 450 mà S c             nh vì H;K c nh
⇒ C n m trên ư ng th ng d1 là phân giác c a góc ASH.
   Vì vai trò c a C và D là như nhau nên C còn n m trên ư ng th ng d2 là phân giác c a
góc ASK.
Gi i h n I ≡ H ⇒ ư ng trung tr c AH c t d1 t i C1
              I ≡ K⇒ ư ng trung tr c AH c t d2 t i C2
          Tương t cho d2 ta ư c hai i m C1’ và C2’
V y C ch n m trên hai o n th ng C1C2 ho c C1’C2’ thu c hai ư ng phân giác c a góc
vuông ASH và ASK.
( o) L y i m C ∈ o n C1C2 v ư ng vuông góc v i AC’ t i C’ c t HK t i I’, ư ng
vuông góc v i AC’ t i A c t ư ng vuông góc v i C’I’ t i I’t i D’, ta ch ng minh AC’I’D’
là hình vuông. Theo cách d ng t giác AC’I’D’ là hình ch nh t. T giác AC’SI’ có
 AC ' I ' = ASI ' = 900 nên n i ti p
⇒ C ' SA = C ' I ' A = 450 ⇒ ∆ AC’I’ vuông cân t i C’ ⇒ AC’ =C’I’ nên AC’I’D’ là hình
vuông.
V y qu tích i m C là o n C1C2 ho c C1’C2’ thu c hai ư ng phân giác c a góc vuông
ASH và ASK.




 http://honghoi.violet.vn                 24
Bài 10: Cho ∆ ABC n i ti p ư ng tròn O, trong ó B và C c       nh. Ax là phân giác trong
         c a góc A. G i M, N là hình chi u vuông góc c a B và C lên Ax.
        Tìm qu tích trung i m I c a MN.
Gi i:
(thu n)
    G i D là giao i m c a Ax v i (O) BM c t AC t i E; CN c t AB t i F. H là trung i m
c a BC. Vì B;C c    nh nên H và D c      nh; vì B và E; F và C i x ng qua phân giác Ax
c a  nên BECF là hình thang cân.
                                                           1
      Ta l i có MH là ư ng trung bình c a ∆ BEC nên MH = EC
                                                           2
                                                                                   1
                    K                  NH là ư ng trung bình c a ∆BCF nên HN = BF
                                                                                   2
                                       Mà CE = BF nên MH = NH
      A
                                        ⇒ ∆ MNH cân t i H mà IM = IN nên HI ⊥ MN
                                       ⇒ HID = 90 .
                                       V y I n m trên ư ng tròn ư ng kính HD.
                                       Gi i h n: A ≡ B ⇒ I ≡ I1 là giao i m c a BD v i
                            E
                                         ư ng tròn ư ng kính HD;
                                                 A ≡ C ⇒ I ≡ I2 là giao i m c a CD v i
            M                            ư ng tròn ư ng kính HD.
                                              V y I ch n m trên cung I1HI2 c a ư ng
                                C
  B                     H              tròn ư ng kính HD.
                I
                                              N u A n m trên cung BC không ch a D thì
                                       I n m trên cung I3HI4 c a ư ng tròn HK.
                    N
                    D                  ( o)
                                              L y I’ ∈ cung I1HI2 n i DI’ c t (O) t i A’,
  F                                    go M’, N’ là hình chi u c a B;C trên A’D, ta
                                       ch ng minh I’ là trung i m c a M’N’.
                                              Th t v y: DI ' H = 900 ( ch n n a ư ng
                                       tròn ư ng kính HD)

⇒ I’H ⊥ A’D mà BM’; CN’ cũng vuông góc v i A’D
⇒ I’H//CN’//BM’ mà H là trung i m c a BC nêN I’H; CN’; BM’ song song cách u
⇒ I’M’=I’N’.
      V y qu tích i m I là cung I1HI2 c a ư ng tròn ư ng kính HD và I3HI4 c a ư ng
tròn ư ng kính HK.




 http://honghoi.violet.vn                 25
Bài 11: Cho hai i m A và B c     nh. Tìm qu tích tâm các ư ng tròn sao cho các ti p
        tuy n t A và B n các ư ng tròn ó có         dài b ng nhau.
Gi i:
                      (thu n)
                        G i O là tâm ư ng tròn, T A và B k các ti p tuy n AC và BD
               D      v i (O). Xét hai tam giác vuông OAC và OBD ta có:
      O               OC = OD (bán kính) ; AC = BD (gi thi t).
                      Suy ra:∆ AOC=∆ BOD nên OA=OB.
             C        V y O cách u hai i m c         nh A và B nên n m trên ư ng trung
                      tr c c a o n AB.
                      ( o)
                 B      L y m t i m O’ b t kỳ thu c d. V ư ng tròn tâm O’ có bán
  A
                      kính nh hơn OA. T A và B k hai ti p tuy n AC’và BD’ v i (O’)
                      ta ph i ch ng minh AC’= BD’.
V y qu tích tâm O c a các ư ng tròn(O) sao cho t A và B v ư c hai ti p tuy n b ng
nhau là ư ng trung tr c c a AB.

Bài 12: Cho tam giác ABC u. Tìm t p h p các i m M sao cho kho ng cách t M n
          i m xa nh t c a ∆ABC b ng t ng các kho ng cách t M n hai nh kia.
Gi i:
        A                  (thu n)
                           Gi s M là m t i m sao cho MA = MB + MC.
                           D ng tam giác u BMD ( D n m trong ∆ ABC)
                           vì ABC = DBM = 600 nên ABD = CBM
                           Do ó: ∆ ABD=∆ CBM (c-g-c) ⇒ AD=MC
         D                 Vì MA = MB + MC = MD + DA i u này ch ng t D n m gi a
 B
                       C   A và M ⇒ BAM = BCM .
                           Suy ra t giác ABMC n i ti p hay M n m trên ư ng tròn ngo i
       M                   ti p tam giác ABC.

( o)
L y M n m trên cung BC không ch a A ta ch ng minh MA = MB + MC ( T cm )
       V y t p h p các i m M sao cho kho ng cách t M n nh xa nh t c a tam giác
b ng t ng các kho ng cách t nó n hai nh kia.

Bài 13: Cho hình vuông ABCD có c nh b ng 1 ơn v . Tìm t p h p nh ng i m M sao cho
        kho ng cách t M n các nh c a hình vuông ABCD nh hơn 1.

                                 ( ơn gi n t gi i )




 http://honghoi.violet.vn                26
Bài 14: Tìm qu tích i m M sao cho t ng các kho ng cách t i m ó n hai ư ng
          th ng c t nhau cho trư c b ng m t o n th ng cho trư c.
          N u trong gi thi t thay i t ng các kho ng cách b ng hi u các kho ng cách thì
          t p h p i m ph i tìm s là ư ng nào.
Gi i:
(thu n)
   a) G i O là giao i m c a hai ư ng th ng xx’ và yy’.
                  y
                                       Gi s M n m trong góc xOy có t ng các kho ng
                                       cách t O n Ox; Oy; MP + MQ = 1.
                 S
      d       A
                                       V ư ng th ng d//Ox cách Ox m t kho ng b ng 1
            Q
                                       cho trư c
                                          ⇒dc
                   M       1
                                                     nh, d c t Oy t A; kéo dài PM c t d t i
                                       S. Ta có d//Ox; MP ⊥ Ox ⇒ MP ⊥ d hay MS ⊥ d.
    O                B           x     Và vì PM + MQ = 1 và PM + MS = 1
                                       ⇒ MQ=MS ⇒ AM là phân giác c a góc A.
Gi i h n: M n m trong góc xÔy ⇒ M ∈ AB là an th ng n m trên tia phân giác c a góc
A trong góc xÔy. Nhưng vì d//Ox và AM là phân giác góc A ⇒ ∆ AOB cân t i O.
V y M di ng trên áy c a tam giác cân OAB t i O có ư ng cao thu c c nh bên b ng 1.
( o)
L y m t i m M’ ∈ AB; k MP’ ⊥ Ox; M’Q’ ⊥ Oy và M’S’ ⊥ d ta ch ng minh
M’P’+M’Q’=1.(b n c t ch ng minh)
        Bây gi n u xét M n m trong các góc còn l i thì i v i xÔy’ ta cũng ch ng minh
tương t ó là o n th ng BC c a tam giác cân OBC cân t i O, V i các v trí khác c a M ta
cũng có như trên.
        V y qu tích các i m có kho ng cách t ó n hai ư ng th ng c t nhau t i O là
hình ch nh t ABCD sao cho có kho ng cách t         nh c a hình ch nh t n ư ng chéo c a
nó b ng 1.
   b) N u thay t ng kho ng cách b ng hi u:
(thu n)
Ta cũng xét ph m vi m t góc gi s xÔy, M là i m th a mãn i u ki n bài: MP-MQ=1.
V d//Ox cách Ox m t o n 1 c t Oy t i A và MP t i Sd dàng ch ng minh ư c MQ=MS
⇒ M n m trên phân giác c a góc A. N u MQ-MP=1 thì M n m trên phân giác góc B.
( o) ( hãy t c/m)
V y qu tích các i m M có hi u các kho ng cách t ó n hai ư ng c t nhau là 4 ư ng
th ng ch a 4 c ch c a hình ch nh t nói trên lo i tr 4 c ch c a hình ch nh t ó.


Bài 15: Cho ư ng tròn O và m t dây cung AB. Tìm qu tích các trung i m c a ư ng
        g p khúc AMB trong ó M là i m b t kỳ trên ư ng tròn.




 http://honghoi.violet.vn                   27
Bài 16: Cho hình vuông ABCD; M là i m di ng trên ư ng chéo BD.
         K ME ⊥ AB; MF ⊥ AD. Tìm qu tích giao i m I c a CF và DE.
Bài 17: Trong m t m t ph ng cho hai o n th ng AB và CD n m trên hai ư ng th ng c t
         nhau. Tìm qu tích nh ng i m M sao cho t ng các di n tích các tam giác AMB;
         CMD b ng a2 ( a là s cho trư c).
Bài 18: Cho ∆ ABC và m t hình ch nh t thay i MNPQ sao cho M∈AB; N ∈ AC;
         P và Q thu c BC. Tìm t p h p tâm O c a hình ch nh t MNPQ.
Bài 19: Cho ∆ ABC, M là i m trong tam giác. G i MP; MQ; MR theo th t là kho ng
        cách t M n các c nh BC; CA; AB.
        Tìm qu tích các i m M sao cho MP; MQ; MR là ba c nh c a m t tam giác.
Bài 20: Cho hai ư ng th ng song song và i m O n m trong ph n m t ph ng gi i h n b i
         hai ư ng th ng ó. Qua O d ng m t cát tuy n tùy ý c t hai ư ng th ng song
        song t i A và A’. Tìm qu tích c a u mút nh ng o n vuông góc v i cát tuy n
        trên t i A’ và có   dài b ng OA.
Bài 21: Cho ư ng tròn tâm (O) và m t dây cung AB thu c ư ng tròn ó.
        Tìm qu tích tr c tâm c a t t c các tam giác n i ti p trong hình tròn và có m t
        c nh là AB.
Bài 22: Cho ư ng tròn tâm O ư ng kính AB c         nh. d ng dây cung AC tùy ý và kéo
          dài. Trên AC t v hai phía c a i m C các o n CM=CM’=CB.
          Tìm qu tích các i m M và M’.
Bài 23: Cho ∆ ABC v i áy BC c          nh.
         Tìm qu tích tâm ư ng tròn bàng ti p ch a trong góc A.
Bài 24: Cho b n i m A;B;C;D theo th ư ó n m trên ư ng th ng d. Xét hai ư ng
          tròn (O) i qua A và B, ư ng tròn (O’) i qua C và D và ti p xúc v i nhau.
          Tìm qu tích c a ti p i m.
Bài 25: Cho ba i m A;B;C trên cùng m t ư ng th ng. V hai ư ng tròn có bán kính
         b ng nhau. M t ư ng tròn i qua A và B, ư ng tròn kia i qua B và C.
         Tìm qu tích giao i m th hai c a hai ư ng tròn trên.
Bài 26: Cho hình ch nh t c nh a;b (a>b). Tìm qu tích các i m c a m t ph ng ch a
        hình ch nh t sao cho t ng kho ng cách t ó n các c p c nh i b ng nhau.
Bài 27: T m t i m A k hai ti p tuy n AB và AC v i ư ng tròn tâm O. T i i m M tùy
          ý c a ư ng tròn v ti p tuy n th ba c t hai ti p tuy n AB và AC t i D và E.
        Tìm qu tích tâm c a ư ng tròn ngo i ti p ∆DOE.
Bài 28: Cho o n th ng AB, trên cùng m t n a m t ph ng b là AB v hai tia Ax và By
          vuông góc v i AB. M t cát tuy n thay i c t hai tia này l n lư t t i M và N t o
          thành hình thang có di n tích không i.
        Tìm qu tích chân ư ng vuông góc k t trung i m c a AB xu ng MN
Bài 29: Cho hình vuông ABCD c nh a; trên AB; AD l y i m M và N sao cho chu vi
         ∆AMN b ng 2a. G i H là hình chi u vuông góc c a C trên MN.
         Tìm qu tích i m M.
Bài 30: Cho hai i m A; B trên ư ng th ng xy. Hai ư ng tròn b t kỳ ti p xúc ngoài v i
        nhau t i M và cũng ti p xúc v i ư ng th ng ã cho t i A và B.
        Tìm qu tích i m M.
   Caâu toaùn naøy thöôøng cho ôû cuoái baøi hình ñeå phaân loaïi thi vaøo 10
 http://honghoi.violet.vn                 28

Taphopdiem

  • 1.
    Chuyên đề: Tập hợp điểm  http://honghoi.violet.vn  CHUYÊN ĐỀ:  BÀI TOÁN TẬP HỢP ĐIỂM  T1:  Giới thiệu các tập hợp điểm cơ bản.  T2, 3:  Các bài toán tập hợp điểm là đoạn thẳng, đường thẳng.  T4, 5:  Các bài toán tập hợp điểm là cung tròn, đường tròn.  T6:  Các bài toán tập hợp điểm có dạng không quen thuộc.  Giới thiệu một số bài toán tập hợp điểm hình học 9 http://honghoi.violet.vn 1
  • 2.
    Chuyên đề: Tập hợp điểm  http://honghoi.violet.vn  TIẾT 1  I.  GIỚI THIỆU CÁC TẬP HỢP ĐIỂM CƠ BẢN  1.  Tập hợp điểm là đường trung trực:  Tập hợp các điểm M cách đều hai điểm phân biệt A, B cố định là  đường trung trực của đoạn thảng AB.  2.  Tập hợp điểm là tia phân giác: ·  Tập hợp các điểm M nằm trong góc xOy, khác góc bẹt và  cách đều hai cạnh của góc xOy là tia phân giác của góc xOy. ·  Tập hợp các điểm  M cách đều  hai đường thẳng  cắt nhau  xOx’ và  yOy’  là 4 tia phân giác của 4 góc tạo thành, bốn tia  này tạo thành 2 đường thẳng vuông góc tại O.  3.  Tập hợp điểm là hai đường thẳng song song:  Tập hợp các điểm M cách một đường thẳng d cho trước một  khoảng bằng a (a > 0) cho trước là 2 đường thẳng song song với  đường thẳng đã cho và cách đường thẳng đó một khoảng bằng  a.  4.  Tập hợp điểm là một đường thẳng song song:  Tập  hợp  các  điểm  M  cách  đều  hai  đường  thẳng  song  song  cho trước là  một đường thẳng song  song  và  nằm cách đều  hai  đường thẳng đã cho.  5.  Tập hợp điểm là cạnh của góc:  Tập hợp các điểm  M ở trên  một đường thẳng d đi qua  một  điểm  cố  định  A  và  hợp  với  một  đường  thẳng  m  một  góc không đổi là đường thảng d. http://honghoi.violet.vn 2
  • 3.
    Chuyên đề: Tập hợp điểm  http://honghoi.violet.vn  6.  Tập hợp điểm là đường tròn:  Tập  hợp  các  điểm  M  cách  điểm  O  cho  trước  một  khoảng  cách  r  không đổi (r > 0) là đường tròn tâm O bán kính r.  7.  Tâp hợp điểm là cung chứa góc:  Tập hợp các điểm M tạo thành  với  hai  mút của đoạn thẳng  AB cho trước  0  0  một góc AMB có số đo không đổi a  (0  < a <180  ) là hai cung tròn đối xứng  nhau qua BC  TIẾT 2, 3  II.  CÁC BÀI TOÁN TẬP HỢP ĐIỂM LÀ ĐOẠN THẲNG, TIA, ĐƯỜNG THẲNG – LUYỆN  TẬP:  1.  Cho tam giác ABC vuông tại A. M là điểm di động trên cạnh BC, N là điểm đối xứng với M  qua đường thẳng AB. Tìm tập hợp điểm N.  Giải  a.  Phần thuận:  M, N đối xứng nhau qua AB Þ  BM = BN Þ D BMN cân  B. Mà BA là đường trung trực của MN  Do đó BA là phân giác của góc MBN.  · ABC  không đổi, BA cố định, do đó N thuộc đường thẳng  · · cố định Bx sao cho  xBA = ABC b.  Giới hạn:  Khi M º  B thì N º  B.  Khi M º  C thì C º  C’ (C’ là điểm đối xứng của C qua AB).  Vậy N di động trên đoạn thẳng BC’.  c.  Phần đảo:  Lấy điểm N bất kỳ trên đoạn BC’, M là điểm đối xứng của N qua AB.  Ta có BN = BM Þ D BMN cân B, mà AB là trung trực của MN, do đó BA là tia phân giác  · của  MBN .  · · · · xBA = ABM mà  xBA = ABC · · Þ ABM  =  ABC http://honghoi.violet.vn 3
  • 4.
    Chuyên đề: Tập hợp điểm  http://honghoi.violet.vn Þ  M thuộc tia BC.  d.  Kết luận:  Tập hợp điểm N là đoạn thẳng BC’ (C’ là điểm đối xứng với C qua AB).  2.  Cho  một  đường  thẳng  xy  và  một  điểm  A  trên  đường  thẳng  đó.  Tìm  tập  hợp  tâm  O  của  các  đường tròn tiếp xúc với đường thẳng xy tại A.  Giải  a.  Phần thuận:  Đường  tròn  (O) tiếp  xúc  với  xy  tại  A    nên  OA ^  xy  (tính  chất  tiếp tuyến).  Do đó O nằm trên đường thẳng d vuông góc với xy tại A.  b.  Giới hạn: O là điểm tuỳ ý trên đường thẳng d.  c.  Phần đảo:  Lấy điểm O bất kỳ trên đường thẳng d, ta vẽ (O; OA) do d ^  xy,  A Πxy nên OA ^  xy tại A.  Vậy đường tròn (O) tiếp xúc với đường thẳng xy.  d.  Kết  luận:  Tập  hợp  tâm  các  đường  tròn  tiếp  xúc  với  đường  thẳng  xy  tại  A  là  đường  thẳng  vuông góc với xy tại A.  3.  Cho đường tròn (O; R) đường kính AB. Gọi (d) là tiếp tuyến của (O) tại A. C là điểm chuyển  động trên đường thẳng (d). BC cắt (O) tại D (D khác B). Gọi E là trung điểm của BD. Tìm tập  hợp tâm I của đường tròn ngoại tiếp tam giác AEC.  Giải  a.  Phần thuận:  E là trung điểm của BD Þ OE ^ BD · · Tứ giác OECA có  OEC + OAC = 180 0 nên nội tiếp được đường  tròn.  Suy  ra  tâm  I  của  đường  tròn  ngoại  tiếp  tam  giác  AEC  là  tâm  đường tròn ngoại tiếp tứ giác OECA.  Do đó IO = IA.  Mà O, A cố định.  Suy ra I thuộc đường trung trực của OA.  b.  Giới hạn: C chuyển động trên đường trung trực của đoạn thẳng OA.  c.  Phần đảo:  Lấy điểm I và điểm bất kỳ thuộc đường trung trực của đoạn thẳng OA, OI cắt đường thẳng  (d) tại C, CB cắt (O) tại D, E là trung điểm của BD.  Suy ra OE ^ BD OA OB Þ = OC OD R2 OA. OA.OD OA = R Þ OC = = OB R http://honghoi.violet.vn 4
  • 5.
    Chuyên đề: Tập hợp điểm  http://honghoi.violet.vn  · · Tứ  giác  OECA  nội  tiếp  được  ( OEC = OAC = 900 )  nên  tâm  đường  tròn  ngoại  tiếp  tứ  giác  OECA. Suy ra I là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác AEC  d.  Kết luận: Tập hợp điểm tâm I của đường tròn ngoại tiếp tam giác AEC là đường trung trực  của đoạn thẳng OA  4.  Cho đường tròn (O), A là điểm cố định nằm ngoài đường tròn (O).  BOC là đường kính qua  quanh (O). Tìm  tập hợp tâm I đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC.  Giải  a.  Phần thuận:  Gọi D là giao điểm của OA với đường tròn tâm I (A khác D).  Xét D OAB và D OCD, có:  · · » OAB = OCD (cùng chắn  BD của (O))  · · AOB = COD (đối đỉnh)  Do đó D OAB ∽ D OCD OA OB Þ = OC OD Þ OA.OD = OB.OC Þ OA.OD = R 2 R2 Þ OD = OA R2 không đổi Þ  D cố định.  OA  Vậy I thuộc đường thẳng (d) cố định là trung trực của đoạn thẳng AD.  b.  Giới hạn: ·  Khi BOC qua A thì I ®  I1  (I1 là trung điểm của AD). ·  Khi BOC không qua A thì I chạy xa vô tận trên đường thẳng (d).  Vậy I chuyển động trên đường thẳng (d) (trừ điểm I1  là trung điểm của AD) là trung trực của  đoạn thẳng AD.  c.  Phần đảo:  Lấy điểm I bất kì thuộc đường thẳng (d) (I khác I1).  Vẽ đường tròn (I; IA) cắt (O) tại B. BO cắt (I; IA) tại C.  Ta có: IA = ID Þ  D thuộc (I; IA). DOAB ∽ DOCD OA OB Þ = OC OD R2 OA. OA.OD OA = R Þ OC = = OB R Þ  C thuộc đường tròn (O). http://honghoi.violet.vn 5
  • 6.
    Chuyên đề: Tập hợp điểm  http://honghoi.violet.vn  d.  Kết luận:  Tập hợp các điểm I là trung trực của đoạn thẳng AD (với D thuộc tia đối của tia OA và OD = R2 ) trừ điểm I1  (I1  là trung điểm của AD).  OA  S  MAB  5.  Cho tam giác ABC. Tìm tập hợp các điểm M sao cho  = a  (a > 0, a cho trước).  SMAC  Giải  a.  Phần thuận:  Gọi  D  là  giao  điểm  của  AM  và  BC,  vẽ  AH  vuông  góc  AM,  CK vuông góc AM (H, K thuộc AM), ta có:  DB BH  S  MAB  BH  //  CK  Þ =  mà  = 0 ,  do  đó:  DC CK SMAC  DB DB a  = a Þ = DC DB + DC a + 1 DB a a  Hay  = Þ DB = DC  DC a + 1 a + 1 Suy ra D cố định.  Vậy M thuộc đường thẳng cố định. AD  S  MAB  b. Giới hạn:  = 0  (a ¹ 0) suy ra M không nằm trên đường thẳng AB, AC Þ  M ¹  A.  SMAC  Vậy M chuyển động trên đường thẳng cố định AD (trừ điểm A).  c.  Phần đảo:  Lấy M bất kì thuộc đường thẳng AD (khác A), vẽ BH ^  AB, CK ^  AB (H, K thuộc AD) Þ  BH // CK BH DB  Þ  = = a  CK DC S BH  Do đó  MAB  =  a  SMAC  CK d. Kết luận:  a  Tập hợp các điểm M là đường thẳng AD (trừ A) (với  DB = BC,  D Î BC ).  a + 1 6.  Cho hình bình hành ABCD, điểm I chuyển động trên đường chéo AC, M là điểm đối xứng của  D qua I. Tìm tập hợp các điểm M khi I chuyển động trên đoạn AC.  Giải  a.  Phần thuận: http://honghoi.violet.vn 6
  • 7.
    Chuyên đề: Tập hợp điểm  http://honghoi.violet.vn  Gọi O là tâm của hình bình hành ABCD; O, I lần lượt là trung điểm của của DB, DM của  tam giác DBM nên BM // OI.  Đường thẳng AC cố định, B cố định. Do đó M thuộc đường thẳng qua B và song song AC.  b. Giới hạn: ·  Khi I º  A thì M º  M1  (M1  là điểm đối xứng  của D qua A). ·  Khi I º  C thì º  M2  (M2  là điểm đối xứng của  D qua C)  c.  Phần đảo:  Lấy M bất kỳ thuộc đoạn thẳng M1M2, DM cắt AC tại I.  Tam giác DBM có OI // BM, OI = OB Þ  I là trung điểm của DM Þ  D và M đối xứng nhau qua I,  d. Kết luận: Tập hợp các điểm  M  là đoạn thẳng  M1M2  nằm trên đường thẳng qua B  và  song  song với đường thẳng AC.  TIẾT 4, 5  III.  CÁC BÀI TOÁN TẬP HỢP ĐIỂM LÀ CUNG TRÒN, ĐƯỜNG TRÒN – LUYỆN TẬP.  1.  Cho đường tròn (O; R), A là điểm cố định nằm ngoài đường tròn (O; R). B là điểm di động trên  MA 1  đường tròn (O; R), M là điểm trên đoạn thẳng AM sao cho  =  . Tìm tập hợp điểm M.  MB 2 Giải  a.  Phần thuận:  Vẽ MI // OB (I thuộc AB)  Tam giác OAB có MI // OB nên:  AI IM MA  = =  (hệ quả đl Talet)  OA OB AB MA 1  Mà  =  MB 2 MA 1  MA 1  Suy ra:  = Hay  =  MA + MB 1 + 2 AB 3 IM 1 1 1  Do đó  = Þ IM = OB =  R  OB 3 3 3 AI 1  Và  =  AO 3 Suy ra I cố định.  1  Vậy M thuộc đường tròn cố định tâm I bán kính  R  3  1  b.  Giới hạn: M chuyển động trên cả đường tròn tâm I bán kính  R.  3  c.  Phần đảo: http://honghoi.violet.vn 7
  • 8.
    Chuyên đề: Tập hợp điểm  http://honghoi.violet.vn  1  1  Lấy M bất kì trên đường tròn (I;  R.), ta có IM =  R  3  3  MA 1  Trên tia đối của tia MA lấy điểm B sao cho  =  . Nối O và B, ta có:  MB 2 MA 1  MA 1  = hay  =  MA + MB 1 + 2 AB 3 IA MA æ 1 ö Tam giác OAB có  = ç = ÷ Þ IM // OB  OA AB è 3 ø  1  d.  Kết luận: Tập hợp các điểm M là đường tròn tâm I bán kính  R (I là điểm trên đoạn thẳng  3  AI 1  OA sao cho  =  ).  AO 3 2.  Cho đoạn thẳng  AB = 6cm cố định, M  là điểm chuyển động sao cho MA:MB = 1:2. Tìm tập  hợp các điểm M.  Giải  a.  Phần thuận:  Vẽ MC, MD  lần  lượt  là tia phân giác trong và  ngoài của góc  AMB (C, D thuộc AB).  Ta có MC. MD là hai tia phân giác của hai góc kề bù, suy ra:  CA DA MA  ·  = =  và  DMC = 900  CB DB MB CA 1 1 AC 1 1  = = Þ = Þ CA = AB  không đổi  CA + CB 2 + 1 3 AB 3 3 Suy ra C cố định.  CA 1 1 DA 1  = = Þ = Þ DA = AB  CA + CB 2 + 1 3 DB - DA 2 - 1 Þ  D cố định.  ·  DMC  = 90  0  DC cố định  Suy ra M thuộc đường tròn đường kính DC.  b.  Giới hạn: Điểm M chuyển động trên trên cả đường tròn đường kính BC.  c.  Phần đảo:  ·  0  Lấy M bất kỳ trên đường tròn đường kính DC, ta có  DMC  = 90  .  Vẽ AH ^  MC (H thuộc MC), AH cắt MB tại A. http://honghoi.violet.vn 8
  • 9.
    Chuyên đề: Tập hợp điểm  http://honghoi.violet.vn  ì AK AB  AH ^ MC ü ï DM = DB  ï ý Þ AH // DM Þ í DM ^ MC þ ï AH = CA  ï DM CD î  Mà DB = DA + AB = AB + AB = 12 cm.  AK AB 6 1  Nên  = = =  (1)  DM DB 12 2 CD = CA + DA = 2 + 6 = 8 cm  AH CA 2 1  Vậy  = = =  (2)  DM CD 8 4 AK AH  Từ (1) và (2) suy ra:  =2 Þ AK= 2AH  DM DM Þ  H là trung điểm của AK  Tam giác MAK có  MH ^ AK và H là trung điểm của AK Þ D MAK cân tại M ·  Þ  MC là phân giác của  AMB .  · · AMx + AMB = 180  ü · 1 ·  0  ï ý Þ DMA = AMx  DMA · · + AMC = 1800 ï 2  þ Þ  MD là phân giác của góc Amx.  d.  Kết luận: Tập hợp các điểm M là đường tròn đường kính DC.  3.  Cho (O; R), M  là điểm  ngoài (O) vẽ  hai tiếp tuyến  MA, MB đến (O) (A, B  là  hai tiếp điểm).  Đường trung trực của của đường kính BC cắt CA tại B.  a.  Tìm tập hợp các điểm M sao cho tam giác MAB đều.  b.  Tìm tập hợp các điểm D sao cho tam giác MAB đều.  Giải  Câu a:  a.  Phần thuận:  D  ·  MAB đều Þ AMB  = 60  0  · 1 ·  0  DMA =  AMB  = 30  (MA, MB là tiếp tuyến của (O))  2 ·  0  ·  0  Tam giác OMA có  OAM  = 90  ,  OMA = 30  1  Suy ra D OMA là nửa tam giác đều, do đó  OA = OM  2 Þ  OM = 2OA = 2R  OM = 2R, O cố định, suy ra M thuộc đường tròn cố định (O; 2R).  b.  Giới hạn: H là điểm tuỳ ý trên (O; 2R) đều vẽ được tam giác MAB đều. Vậy M chuyển động  trên (O; 2R).  c.  Phần đảo: http://honghoi.violet.vn 9
  • 10.
    Chuyên đề: Tập hợp điểm  http://honghoi.violet.vn  Lấy M bất kỳ thuộc (O; 2R), vẽ hai tiếp tuyến MA, MB đến (O; R) (A, B là hai tiếp điểm).  Þ MA = MB Þ D  MAB cân tại M µ  1  D OMA có  A = 900 ;OA = OM ( = R)  2 ·  0  Suy ra D OMA là nửa tam giác đều nên  OMA = 30  · ·  Suy ra  AMB = 2OMA = 600  ·  D MAB cân có  AMB  = 60  0  Suy ra D MAB đều.  d.  Kết luận: Tập hợp các điểm M là (O; 2R).  Câu b:  a.  Phần thuận: ·  D MAB đều  Þ AMB = 60  0  · ·  Mà  AMB + AOB = 180  0  · · 1 ·  Nên  AOB = 1200 , ACB = AOB = 60  0  2 µ ·  D DOC có:  O = 900 , DOC = 600  Suy ra D DOC là nửa tam giác đều và ta có DO = OC  3 = R  3 .  DO = R  3 , O cố định nên D thuộc đường tròn (O; R  3 ).  b.  Giới hạn: D là điểm tuỳ ý trên (O; R  3 ).  c.  Phần đảo:  Lấy điểm D bất kỳ thuộc (O; R  3 ).  Vẽ đường kính BC vuông góc OD, CD cắt (O) tại A. M là giao điểm của hai tiếp tuyến tại A,  B của (O). µ  D DOC có:  O = 900 ,OD = OC 3(= R 3) Þ D  DOC là nửa tam giác đều.  · = 60  Þ DCO 0  ·  Þ MAB = 600  Mà D MAB có MA = MB Þ D MAB đều.  d.  Kết luận: Tập hợp các điểm D là (O; R  3 )  4.  Cho tam giác ABC nhọn. Ở bên ngoài tam giác vẽ hai nửa đường tròn có đường kính AB, AC.  Một đường thẳng (d) quay quanh A cắt hai nửa đường tròn trên theo thứ tự tại M, N (khác A). Tìm  tập hợp các trung điểm của MN.  Giải  a.  Phần thuận:  ·  0  AMB = 90  (góc nội tiếp chắn nửa đường tròn).  ·  0  ANC = 90  (góc nội tiếp chắn nửa đường tròn). http://honghoi.violet.vn 10
  • 11.
    Chuyên đề: Tập hợp điểm  http://honghoi.violet.vn Þ  BCNM là hình thang vuông  Gọi O là trung điểm của BC, ta có O cố định.  Gọi K là trung điểm của MN. OK là đường trung bình của hình thang BCNM Þ OK // BM  OK // BM  üï ·  0  0 ý Þ AKO = 90  , OA cố định, do đó K thuộc đường tròn đường kính OA.  · AMB = 90 þ ï b.  Giới hạn: ·  Khi d º  d1  (d1  là tiếp tuyến của đường tròn đường kính AB). Þ  K º  K1  (K1  là hình chiếu của O trên d1) ·  Khi d º  d2  (d2  là tiếp tuyến của đường tròn đường kính AC). Þ  K º  K2  (K2  là hình chiếu của O trên d2) ·  Vậy K chuyển động trên cung K1K2  của đường tròn đường kính OA.  c.  Phần đảo:  ·  Lấy K bất kỳ thuộc cung K1K2 Þ AKO = 900  AK cắt các đường tròn đường kính AB, AC lần lượt tại M, N.  ·  AMB = 900  (góc nội tiếp chắn nửa đường tròn)  ·  0  ANC  = 90  (góc nội tiếp chắn nửa đường tròn) Þ  BCNM là hình thang vuông.  OK ^ MN do đó OK // BM Þ  KM = KN  d.  Kết luận: Tập hợp các điểm K là cung K1 K2  của đường tròn đường kính OA.  5.  Cho tam giác cân ABC (AB = AC), một đường thẳng (d) quay quanh A nhưng không cắt đoạn  thẳng BC. D là điểm đối xứng của B qua đường thẳng (d). Tìm tập hợp các điểm D.  Giải  a.  Phần thuận:  Hai điểm A và D đối xứng nhau qua (d)  A thuộc (d) Þ  AD = AB, AB cố định. Vậy D thuộc đường tròn  (A; AB).  b.  Giới hạn: ·  Khi (d) à AB thì D à B. ·  Khi (d) à AC thì D à C.  Vậy D di chuyển tren cung BC của đường tròn (A; AB).  c.  Phần đảo:  Lấy điểm D bất kỳ trên cung BC của đường tròn (A; AB)  Suy ra AD = AB  Suy rA: Đường trung trực (d) của DB qua A.  d.  Kết luận: Tập hợp các điểm D là cung BC  của đường tròn (A; AB). http://honghoi.violet.vn 11
  • 12.
    Chuyên đề: Tập hợp điểm  http://honghoi.violet.vn  6.  Cho (O; R), A là điểm cố định nằm ngoài (O). Kẻ tiếp tuyến AB với (O). Đường thẳng (d) quay  quanh A cắt (O) tại hai điểm C, D. Tìm tập hợp trọng tâm G của tam giác BCD.  Giải  a.  Phần thuận:  Gọi E, F lần lượt là của CD, OA.  BK 2  Ta có F cố định (vì OA cố định); K là điểm trên BF sao cho  = BF 3 Þ  K cố định (vì BF cố định) BG BK 2  D BEF có  = = BE BF 3 Þ  GK // EF GK 2  Þ  =  EF 3 2  Þ GK =  EF  3 1  Mà  EF = OA  2 1  Þ  GK =  OA  (không đổi). 3  Þ  K cố định.  1  Vậy G thuộc đường tròn cố định tâm K bán kính  OA .  3  b.  Giới hạn: ·  Khi d tiến dần đến tiếp tuyến AB thì G à B. 1  ·  Khi d tiến dần đến tiếp tuyến AB1  thì G à G1  (G1  là giao điểm của (K;  OA ) với BB1).  3  1  Vậy  G chuyển động trên trên cung BG1  của đường tròn (K;  OA ) (trừ hai điểm B và G1).  3  c.  Phần đảo:  1  Lấy G bất kỳ trên cung BG1  (trừ hai điểm B và G1  của ((K;  OA )). 3  1  Þ  GK =  OA  3  BG 2  Trên tia BG lấy E sao cho  =  BE 3 AE cắt (O) tại D và C BG BK 2  D BEF có  = = Þ GK // EF  BE BF 3 GK 2 3 3 1 1  Þ = Þ EF = GK = . OA = OA  GF 3 2 2 3 2 http://honghoi.violet.vn 12
  • 13.
    Chuyên đề: Tập hợp điểm  http://honghoi.violet.vn Þ  E thuộc đường tròn đường kính OA. ·  Þ OEA = 900  OE ^ CD Þ  E là trung điểm của CD BG 2  D BCD có BE là trung tuyến và  =  BE 3 Nên G là trọng tâm của tam giác BCD.  1  d.  Kết luận: Tập hợp các điểm G là  cung BG1  của đường tròn (K;  OA ) (với K thuộc đoạn  3  2  1  BF, BK =  BF, G1  là giao điểm của BB1  và (K;  OA )) (trừ B và G1).  3  3  TIẾT 6  IV.  CÁC BÀI TOÁN TẬP HỢP ĐIỂM CÓ DẠNG KHÔNG QUEN THUỘC.  1.  Cho tam giác ABC. Tìm tập hợp các điểm M sao cho  SMAB = SMBC = SMAC  .  Giải  a.  Phần thuận:  Ta có  SMAB = SMBC  Þ  M thuộc (d) qua B và song song  với AC hoặc thuộc đường thẳng (d’) chứa trung tuyến BI  của tam giác ABC.  Ta có  SMAB = SMAC  Þ  M thuộc (d1) qua A và song song  với  BC  hoặc  thuộc  đường  thẳng  (d1’)  chứa  trung  tuyến  AE của tam giác ABC.  Ta có  SMAB = SMBC  Þ  M thuộc (d2) qua C và song song  với  AB  hoặc  thuộc  đường  thẳng  (d2’)  chứa  trung  tuyến  CF của tam giác ABC.  Gọi giao điểm các đường thẳng (d), (d’), (d1), (d2), (d1’), (d2’) lần lượt là G, M1, M2, M3.  Vậy M thuộc tập hợp gồm 4 điểm rời rạc G, M1, M2, M3.  b.  Giới hạn: Điểm M thuộc tập hợp A gồm 4 điểm G, M1, M2, M3.  c.  Phần đảo:  Lấy điểm M bất kỳ thuộc tập hợp A.  Dễ dàng chứng minh được  SMAB = SMBC = SMAC  .  d.  Kết luận: Tập hợp các điểm M cần tìm là tập hợp A gồm 4 điểm G, M1, , M2, M3  (với G là  trọng tâm ta m giác ABC, A, B, C lần lượt là trung điểm các cạnh M1M2, M1M3, M2M3  của tam  giác M1M2M3).  2.  Cho hai đường thẳng aa’ và bb’ cố định, cắt nhau tại O. Tìm tập hợp các điểm M có tổng các  khoảng cách từ M đến hai đường thẳng aa’ và bb’ bằng độ dài m cho trước.  Giải  a.  Phần thuận:  Xét M nằm trong góc aOb. Gọi khoảng cách từ M đến aa’ là  h1  và  khoảng  cách  từ  M  đến  bb’  là  h2.  Qua  M  vẽ  đường  thẳng AB (A thuộc aa’, B thuộc bb’) và OA = OB. http://honghoi.violet.vn 13
  • 14.
    Chuyên đề: Tập hợp điểm  http://honghoi.violet.vn  Ta có:  SMAO + SMBO = SAOB  1 1 1  h1.OA + h 2 .OB = OA.AH  2 2 2 Þ  h1 + h 2  = AH (không đổi)  Vậy M thuộc đoạn thẳng AB (A, B cách các đường thẳng aa’, bb’ bằng m). Do đó các điểm  M thuộc các cạnh của hình chữ nhật ABCD, các đỉnh của chúng nằm trên các đường thẳng  aa’, bb’ và khoảng cách từ một đỉnh đến đường thẳng kia bằng m.  b.  Giới hạn: Vì M nằm trong góc aOb do đó M chuyển động trên đoạn thẳng AB. Từ đó kết  luận rằng M chuyển động trên các cạnh của hình chữ nhật ABCD.  c.  Phần đảo:  Lấy điểm M bất kỳ trên hình chữ nhật ABCD.  Giả sử M thuộc cạnh AB.  Gọi khoảng cách từ M đến aa’ là h1, từ M đến bb’ là h2.  Ta có:  SMAO + SMBO = SAOB  1 1 1  h1.OA + h 2 .OB =  mAH  2 2 2 OA = OB  Þ h1 + h 2  = m d.  Kết luận: Tập hợp các điểm M là các cạnh của hình chữ nhật ABCD, có các đỉnh nằm trên  các đường thẳng aa’, bb’ và khoảng cách từ một đỉnh đến đường thẳng kia bằng m.  3.  Cho (O) và dây cung  AB cố định. C  là điểm di động trên (O), M là trung điểm của gấp khúc  ACB. Tìm tập hợp các điểm M.  Giải  * Xét C nằm trên cung nhỏ AB  a.  Phần thuận:  Gọi D là trung điểm cung AB, xét C nằm trên cung DB.  » » · ·  DA = DB Þ DCA = DAB Trên tia đối của tia CA lấy E sao cho CE = CB, ta có :  · ·  DCB + DAB = 1800  (tứ giác ABCD nội tiếp)  · ·  DCE + DCA = 1800  (hai góc kề bù)  Xét D DCB và D DCE, có:  · ·  CB = CE,  DCB = DCE , CD: cạnh chung Þ D DCB = D DCE (c.g.c) Þ  DB = DE  Mà DA = DB  Nên DA = DE Þ D DEA cân tại D  Ta có DM là trung trung tuyến của tam giác DAE Þ DM ^  AE http://honghoi.violet.vn 14
  • 15.
    Chuyên đề: Tập hợp điểm  http://honghoi.violet.vn  ·  0  AMD  = 90  AD cố định  Do đó M thuộc đường tròn cố định đường kính AD.  b.  Giới hạn:  * Khi C à B thì M à B thì M à M1  (M1  là trung điểm của AB)  * Khi C à D thì M à M à D  Vậy M thuộc cung DM1  của đường tròn đường kính AD  c.  Phần đảo:  Lấy M bất kỳ trên cung DM1  của đường tròn đường kính AD. AM cắt (O) tại C. Cần chứng  minh rằng M là trung điểm của đường gấp khúc ACB.  Trên tia đóio của tia CA lấy điểm E sao cho CE = CB. Dễ dàng chứng minh được tam giác  ADE  cân tại D mà DM là đường cao, do đó M là trung điểm của của AE. Suy ra M là trung  điểm đường gấp khúc ACB.  d.  Kết  luận: Tập  hợp  các  điểm  M  là  cung  DM1  của  đường  tròn đường  kính  AD  (D  là  trung  điểm cung AB, M1  là trung điểm AB).  Tương tự C nằm trên cung AD, tập hợp các điểm M là cung DM1  của đường tròn đường kính  BD.  Xét C nằm trên À, BF (F là trung điểm cung lớn AB)  Tập hợp các điểm M là các cung FM1  của các nửa đường tròn đường kính AF, BF.  Tập hợp các trung điểm M của đường gấp khúc ACB là 4 cung của 4 đường tròn đường kính  AD, BD, AF, BF. http://honghoi.violet.vn 15
  • 16.
    Bài 01: Trêno n AB l y i m M tùy ý. Trên AM và BM d ng v m t phía i v i AB các hình vuông. ư ng tròn ng ai ti p các hình vuông c t nhau t i N. a) Ch ng minh AN i qua nh hình vuông th hai. b) Tìm qu tích i m N khi M di chuy n trên AB. Gi i: a) Gi s AMCD; BMEF là hình vuông; Ta ph i C ch ng minh A;E;N th ng hàng. D Ta có: N 1 1 F ANM = AO1M = .900 = 450 ( ch n cung AM ) O1 E 2 2 1 1 O2 ENM = EO2 M = .900 = 450 ( ch n cung EM ) 2 2 ⇒ ANM = ENM A M B i u này ch ng t A; E; N th ng hàng. b) (thu n) 1 1 N i NB: ta có: BNM = BO2 M = .900 = 450 ( ch n cung BM ) 2 2 Do ó ANB = ANM + MNB = 450 + 450 = 900 ⇒ N nhìn AB c nh dư i m t góc vuông nên n m trên ư ng tròn ư ng kính AB ( tr hai i m A;B). ( o) L y N’ n m trên ư ng tròn ư ng kính AB (N’ ≠ A & B), ư ng phân giác AN ' B c t AB t i M’. D ng các hình vuông AM’C’D’; BM’E’F’ cùng m t phía i v i AB, ta ch ng minh N’ là giao i m c a hai ư ng tròn ngo i ti p hình vuông trên. G i O’1 và O’2 là tâm c a hình vuông AM’C’D’ và BM’E’F’. Ta có s o cung AM ' = 900 mà AN ' B = 900 (N’ ∈ ư ng tròn ư ng kính AB) và N’M’ là phân giác c a AN ' B ⇒ AN ' M ' = 450 ⇒ N’ n m trên cung ch a góc 450 hay N’ n m trên ư ng tròn (O1). Tương t N’ cũng n m trên ư ng tròn (O2). V y N’ chính là giao i m c a hai ư ng tròn ngo i ti p hình vuông AM’C’B’ và AM’E’F’. T p h p N’ là ư ng tròn ư ng kính AB (tr hai i m A&B). http://honghoi.violet.vn 16
  • 17.
    Bài 02: Mt i m A chuy n ng trên n a ư ng tròn ư ng kính BC. Tìm t p h p tâm I c a ư ng tròn n i ti p ∆ABC. Gi i: A (thu n) Vì I là tâm ư ng tròn n i ti p tam giác ABC nên BI;CI là phân giác c a B, C.BAC = 900 ( ch n n a ư ng I trònư ng kính BC) ⇒ ABC + ACB = 900. Do ó IBC + ICB = 450. v y BIC = 1350 . V y I nhìn BC dư i m t B O C góc 1350 nên n m trong hai cung ch a góc 450 d ng trên BC. Tâm c a cung góc này là i m chính gi a c a cung I' n a ư ng tròn ư ng kính BC ( tr hai i m B;C) ( o) L y I’ n m trên cung ch a góc 1350 d ng trên BC ( I’≠ B;C) v tia Bx sao cho BI’ là phân giác CBx ; tia Cy A' y x sao cho CI’ là phân giác c a góc Bcy, Bx và Cy c t nhau ta A’, ta ch ng minh A’ n m trong (O) và I’ là tâm ư ng tròn n i ti p ∆ A’BC. Th t v y: Theo cách v I’ là giao i m c a hai ư ng phân giác trong c a B; C trong ∆ A’BC nên I’ là tâm ư ng tròn n i ti p ∆ A’BC. Vì I’ n m trên cung ch a góc 1350 nên BI ' C = 1350 ⇒ I ' BC + I ' CB = 450 ⇒ A ' BC + A ' CB = 900 ⇒ BA ' C = 900 V y A’ n m trên ư ng tròn ư ng kính BC. Tr l i: T p h p i m I là hai cung ch a góc 1350 d ng trên c nh BC; Tâm c a cung này là trung i m c a cung n a ư ng tròn cung BC./ http://honghoi.violet.vn 17
  • 18.
    Bài 03: Choư ng tròn tâm O và m t i m A c nh bên ngoài ư ng tròn. V ti p tuy n AB và cát tuy n ACD v i ư ng tròn. Tìm t p h p tr ng tâm G c a ∆ BCD khi cát tuy n qua A di ng Gi i: B (thu n) Ta có ABO = 900 (AB là ti p tuy n (O)) và OMA = 900 (CM=MD) K ⇒ t giác ABOM n i ti p ư ng tròn ư ng A kính OA. T G k ư ng th ng song song v i I IM c t BI t i K. G BG BK 2 C G1 O ∆ BIM có KG//IM ⇒ = = (G là BM BI 3 M tr ng tâm ∆ BCD) Vì A;O c nh nên OA không i và B' D 1 BK 2 BI = OA ⇒ BI không i mà = nên K c 2 BI 3 nh (a) KG BK 2 2 2 OA OA M t khác = = ⇒ KG = IM = . = nên KG không i(b) IM BI 3 3 3 2 3 OA (a);(b) ⇒ G n m trên ư ng tròn bán kính . 3 Gi i h n: ACD là cát tuy n nên M ch chuy n ng trên cung BB’. V y G ch n m trên cung G1B (G1 là giao i m c a (K) v i IB’). ( o) L y G’∈ cung BG1; BG c t (I) t i M’ n i AM’ c t (O) t i C’,D’; ta ch ng minh G’ là tr ng tâm ∆ BC’D’. Th t v y: n i IM’ và KG’ ta có:  B chung  BK BG ' 2 ∆BKG ' ∼ ∆BIM ' ⇔  BK BI ⇒ = = (1). Vì OM ' A = 900 (ch n n a  = =1 BI BM ' 3  KG ' IM ' ư ng tròn (I)) nên OM’ ⊥ C’D’ ⇒ M’C’=M’D’ (2) T (1) và (2) ⇒ G’ là tr ng tâm ∆ BC’D’ OA V y t p h p tr ng tâm G là cung BG0 c a ư ng tròn tâm K bán kính 3 http://honghoi.violet.vn 18
  • 19.
    Bài 04: Choư ng tròn tâm O ư ng kính AB, M t i m M di chuy n trên (O). K MH ⊥ AB. Tìm t p h p các tâm ư ng tròn n i ti p ∆OMH. Gi i: M (thu n) M' G i I là tâm ư ng tròn n i tíêp ∆ OMH. Ta có : OIM = 1800 − ( IMO + IOM ) mà I là tâm ư ng tròn A I I' n i ti p ∆ MOH vuông t i H nên H O H' B IOM + IMO = 450 ⇒ MIO = 1350 Ta l i có: ∆ AIO=∆ MIO ⇔ OI chung   IOA = IOM ⇒ AIO = MIO = 135 0 OM = OA  Do ó I nhìn AO c nh dư i m t góc 1350 n m trên cung ch a góc 1350 v trên OA. Vì M ch y trên c ư ng tròn nêm I ch y trên 4 cung ch a góc 1350 d ng trên OA; OB. ( o) L y I’ n m trên m t trong 4 cung ch a góc ó . N i I’ v i O và A (ho c B) t O k tia OM’ sao cho OI’ là phân giác c a góc M’OA ( ho c M’OB ). T M’ k M’H’⊥ OA (ho c OB). Ta ch ng minh I’ là tâm ư ng tròn n i ti p ∆OM’H’. Trong ∆ vuông M’OH’ có: H ' OI ' + I ' OM ' + OM ' I ' + I ' M ' H ' = 900 mà ∆ OI’M’= ∆ OI’B(c-g-c) nên OI ' M ' = OI ' B = 1350 ⇒ I ' OM ' + OM ' I ' = 450 ⇒ I ' OM ' + OM ' I ' = I ' OH ' + I ' M ' H ' nhưng vì I ' OM ' = I ' OH ' ⇒ OM ' I ' = I ' M ' H ' ⇒ I’ là giao i m c a hai ư ng phân giác nên là tâm ư ng tròn n i ti p ∆OM’H’. V y t p h p i m I là 4 cung ch a góc 1350 v trên OA’ OB. http://honghoi.violet.vn 19
  • 20.
    Bài 05: Trênư ng tròn cho trư c l y hai i m A, B c nh và M di ng. Trên tia AM l y N sao cho MN = NB (N n m ngoài ư ng tròn). Tìm qu tích i m N. Gi i: (thu n) F N u M n m trên cung l n AB, ta có: MB=MN nên ∆BMN cân t i M ⇒ AMB = 2.BNM vì A,B A D c nh nên s AMB không i B 1 ⇒ BNM = AMB cũng không i. E M' 2 O 1 Suy ra N n m trên cung ch a góc AMB tâm 2 cu cung này chính là C ( i m chính gi a M cung AB) C Gi i h n: M ≡ B thì N ≡ B; M ≡ A thì AN tr N' thành ti p tuy n t i A c a ư ng tròn(O) ⇒ N ≡ E. N V y N ch n m trên cung BE tâm C. N u N n m trên cung nh AB thì N ch y trên cung BF tâm D ( i m chính gi a cung AB) ( o) L y N’ ∈ cung BE; AN’ c t (O) ta o M’ ta ch ng minh N’M’=M’B. 1 1 Ta có: BNA = BCA = BM ' A ⇒ BN ' A = M ' BN ' ⇒ M ' N ' = M ' B 2 2 N u N’ trên cung BF ta ch ng minh tương t . V y qu tích i m N là ahi cung BE có tâm là i m chính gi a cung AB l n và cung BF có tâm là i m chính gi a cung AB nh . http://honghoi.violet.vn 20
  • 21.
    Bài 06: Trongư ng tròn cho trư c l y i m A c nh không trùng v i tâm c a ư ng tròn. Qua A d ng m t dây cung tuỳ ý. Tìm qu tích giao i m M c a các ti p tuy n v i ư ng tròn d ng t i hai u mút c a dây. Gi i: ( thu n) d T M k ư ng vuông góc v i OA c t OA t i B; MK; ML là hai ti p tuy n c a (O) nên OM ⊥ KL K OB OM OM .OC ⇒ ∆OAC ∼ ∆OBM ⇒ = hay OB = OC OA OA O A B M t khác ∆OMK vuông t i K, CK ⊥ OM C OK 2 R 2 ⇒ OK2 = OM.OC ⇒ OB= = = const OA OA L M ⇒Bc nh và ư ng th ng d không i. R2 V y M n m trên ư ng th ng vuông góc v i OA t i B sao cho OB= . OA ( o) Trên d l y M’ và v hai ti p tuy n M’K’; M’L’ ta ch ng minh K’L’ qua A. Gi s KL cát OB t i A’, b ng cách ch ng minh như ph n thu n ta có OM '.OC ' R 2 R2 OB = = mà OB = ⇒ O’A=OA ⇒ A ≡ A’. OA ' OA ' OA R2 V y qu tích M là ư ng th ng d vuông góc v i OA t i B sao cho OB = OA http://honghoi.violet.vn 21
  • 22.
    Bài 07: Chot giác l i ABCD. Tìm trong t giác ó t p h p các i m O sao cho di n tích các t giác OBCD và OBAD b ng nhau. Gi i: (thu n) Gi s O là i m n m trong t giác sao cho: SOBCD=SOBAD D 1  SOBCD = BD(hC + ho )  D1 2  BD(hC + ho ) C Ta có: ⇒ = 1 (1) 1  B1 D1 (hA + ho ) hc SOBAD = B1 D1 (hA + ho ) hA 2   ho Trong ó B1D1//BD và B1D1 i qua O nên: A B1 D1 hA O = (2) BD hA + ho h +h B1 B t (1); (2) ⇒ C o = 1 hay hc+ho=hA. hA i u này ch ng t B1D1 i qua trung i m c a AC. V y O n m trên o n B1D1 song song v i BD và i qua trung i m c a AC. ( o) L y O’ ∈ B1D1 ta ch ng minh SO’BCD=SO’BAD. 1 1 Th t v y: SO ' BCD = BD( hc + ho ) = BD.hA (a) 2 2 1 BD hA + ho h +h SO ' BAD = B1 D1 ( hA + ho ) nhưng vì = ( B1 D1 / / BD ) ⇒ BD = A o .B1 D1 2 B1 D1 hA hA 1 h +h 1 Thay vào (a) SO ' BCD = .B1 D1. A o .hA = .B1 D1 (hA + ho ) 2 hA 2 ⇒ SO’BAD=SO’BCD. V y qu tích các i m O trong t giác ABCD sao cho SOBCD = SOBAD là o n th ng B1D1//BD và i qua trung i m c a AC. http://honghoi.violet.vn 22
  • 23.
    Bài 08: Cho ∆ ABC, tìm qu tích các i m M sao cho chân các ư ng vuông góc v t M n 3 c nh AB;BC;CA th ng hàng. Gi i: ( thu n) G i E;D;F là hình chi u vuông góc c a m lên AB; BC; CA ta có : BEMD n i ti p ⇒ BDE = BME ; t giác DMCF n i ti p ⇒ CDF = CMF mà BDE = CDF nên BME = CMF ⇒ EMF = BMC mà t giác ÀEM n i ti p ⇒ EMF + EAF = 2v ⇒ BMC + EAF = 2v ⇒ ABMC n i ti p v y M n m trên ư ng tròn ngo i ti p ∆ ABC. ( o) Gi s M’ thu c ư ng tròn ngoa ti p ∆ ABC ta ch ng minh hình chi u E’;D’;F’ c a M’ trên AB; BC; CA th ng hàng. Th t v y t giác BD’M’E’ n i ti p ⇒ BD ' E ' = BM ' E ' ; t giác D’M”CF’ n i ti p ⇒ CD ' F ' = CM ' F ' m t khác E ' M ' F ' = BM ' C (cùng bù Â) ⇒ BM ' E ' = CM ' F ' ⇒ BD ' E ' = CD ' F ' ⇒ E’; D’; F’ th ng hàng. V y qu tích i m M cao cho chân các ư ng vuông góc k t M n AB; BC; CA th ng hàng là ư ng tròn ngo i ti p ∆ ABC. http://honghoi.violet.vn 23
  • 24.
    Bài 09: Chogóc nh n xAy v i tia phân giác Az, m t i m B c nh trên Az ( B ≠ A ). Ngư i ta k m t ư ng tròn tâm O i qua A và B c t Ax; Ay l n lư t t i các i m M,N. G i I là trung i m c a MN, D ng hình vuông ACID. Tìm t p h p i m C khi ư ng tròn (O) thay i luôn luôn i qua A; B. Gi i: (thu n) K BH ⊥ Ax, BK ⊥ Ay ⇒ H;K c nh vì B n m trên ư ng phân giác c a  nên cung BM b ng cung BN ⇒ OB ⊥ MN t i I. ∆ AMN n i ti p ư ng tròn (O), có H; I; K là hình chi u c a B lên ba c nh ⇒ H; I; K th ng hàng. G i S là giao i m c a HK và AB ⇒ AB ⊥ HK t i S. Do ó năm i m A; C; S; I; D n m trên ư ng tròn ư ng kính AI ⇒ ASC = AIC = 450 mà S c nh vì H;K c nh ⇒ C n m trên ư ng th ng d1 là phân giác c a góc ASH. Vì vai trò c a C và D là như nhau nên C còn n m trên ư ng th ng d2 là phân giác c a góc ASK. Gi i h n I ≡ H ⇒ ư ng trung tr c AH c t d1 t i C1 I ≡ K⇒ ư ng trung tr c AH c t d2 t i C2 Tương t cho d2 ta ư c hai i m C1’ và C2’ V y C ch n m trên hai o n th ng C1C2 ho c C1’C2’ thu c hai ư ng phân giác c a góc vuông ASH và ASK. ( o) L y i m C ∈ o n C1C2 v ư ng vuông góc v i AC’ t i C’ c t HK t i I’, ư ng vuông góc v i AC’ t i A c t ư ng vuông góc v i C’I’ t i I’t i D’, ta ch ng minh AC’I’D’ là hình vuông. Theo cách d ng t giác AC’I’D’ là hình ch nh t. T giác AC’SI’ có AC ' I ' = ASI ' = 900 nên n i ti p ⇒ C ' SA = C ' I ' A = 450 ⇒ ∆ AC’I’ vuông cân t i C’ ⇒ AC’ =C’I’ nên AC’I’D’ là hình vuông. V y qu tích i m C là o n C1C2 ho c C1’C2’ thu c hai ư ng phân giác c a góc vuông ASH và ASK. http://honghoi.violet.vn 24
  • 25.
    Bài 10: Cho∆ ABC n i ti p ư ng tròn O, trong ó B và C c nh. Ax là phân giác trong c a góc A. G i M, N là hình chi u vuông góc c a B và C lên Ax. Tìm qu tích trung i m I c a MN. Gi i: (thu n) G i D là giao i m c a Ax v i (O) BM c t AC t i E; CN c t AB t i F. H là trung i m c a BC. Vì B;C c nh nên H và D c nh; vì B và E; F và C i x ng qua phân giác Ax c a  nên BECF là hình thang cân. 1 Ta l i có MH là ư ng trung bình c a ∆ BEC nên MH = EC 2 1 K NH là ư ng trung bình c a ∆BCF nên HN = BF 2 Mà CE = BF nên MH = NH A ⇒ ∆ MNH cân t i H mà IM = IN nên HI ⊥ MN ⇒ HID = 90 . V y I n m trên ư ng tròn ư ng kính HD. Gi i h n: A ≡ B ⇒ I ≡ I1 là giao i m c a BD v i E ư ng tròn ư ng kính HD; A ≡ C ⇒ I ≡ I2 là giao i m c a CD v i M ư ng tròn ư ng kính HD. V y I ch n m trên cung I1HI2 c a ư ng C B H tròn ư ng kính HD. I N u A n m trên cung BC không ch a D thì I n m trên cung I3HI4 c a ư ng tròn HK. N D ( o) L y I’ ∈ cung I1HI2 n i DI’ c t (O) t i A’, F go M’, N’ là hình chi u c a B;C trên A’D, ta ch ng minh I’ là trung i m c a M’N’. Th t v y: DI ' H = 900 ( ch n n a ư ng tròn ư ng kính HD) ⇒ I’H ⊥ A’D mà BM’; CN’ cũng vuông góc v i A’D ⇒ I’H//CN’//BM’ mà H là trung i m c a BC nêN I’H; CN’; BM’ song song cách u ⇒ I’M’=I’N’. V y qu tích i m I là cung I1HI2 c a ư ng tròn ư ng kính HD và I3HI4 c a ư ng tròn ư ng kính HK. http://honghoi.violet.vn 25
  • 26.
    Bài 11: Chohai i m A và B c nh. Tìm qu tích tâm các ư ng tròn sao cho các ti p tuy n t A và B n các ư ng tròn ó có dài b ng nhau. Gi i: (thu n) G i O là tâm ư ng tròn, T A và B k các ti p tuy n AC và BD D v i (O). Xét hai tam giác vuông OAC và OBD ta có: O OC = OD (bán kính) ; AC = BD (gi thi t). Suy ra:∆ AOC=∆ BOD nên OA=OB. C V y O cách u hai i m c nh A và B nên n m trên ư ng trung tr c c a o n AB. ( o) B L y m t i m O’ b t kỳ thu c d. V ư ng tròn tâm O’ có bán A kính nh hơn OA. T A và B k hai ti p tuy n AC’và BD’ v i (O’) ta ph i ch ng minh AC’= BD’. V y qu tích tâm O c a các ư ng tròn(O) sao cho t A và B v ư c hai ti p tuy n b ng nhau là ư ng trung tr c c a AB. Bài 12: Cho tam giác ABC u. Tìm t p h p các i m M sao cho kho ng cách t M n i m xa nh t c a ∆ABC b ng t ng các kho ng cách t M n hai nh kia. Gi i: A (thu n) Gi s M là m t i m sao cho MA = MB + MC. D ng tam giác u BMD ( D n m trong ∆ ABC) vì ABC = DBM = 600 nên ABD = CBM Do ó: ∆ ABD=∆ CBM (c-g-c) ⇒ AD=MC D Vì MA = MB + MC = MD + DA i u này ch ng t D n m gi a B C A và M ⇒ BAM = BCM . Suy ra t giác ABMC n i ti p hay M n m trên ư ng tròn ngo i M ti p tam giác ABC. ( o) L y M n m trên cung BC không ch a A ta ch ng minh MA = MB + MC ( T cm ) V y t p h p các i m M sao cho kho ng cách t M n nh xa nh t c a tam giác b ng t ng các kho ng cách t nó n hai nh kia. Bài 13: Cho hình vuông ABCD có c nh b ng 1 ơn v . Tìm t p h p nh ng i m M sao cho kho ng cách t M n các nh c a hình vuông ABCD nh hơn 1. ( ơn gi n t gi i ) http://honghoi.violet.vn 26
  • 27.
    Bài 14: Tìmqu tích i m M sao cho t ng các kho ng cách t i m ó n hai ư ng th ng c t nhau cho trư c b ng m t o n th ng cho trư c. N u trong gi thi t thay i t ng các kho ng cách b ng hi u các kho ng cách thì t p h p i m ph i tìm s là ư ng nào. Gi i: (thu n) a) G i O là giao i m c a hai ư ng th ng xx’ và yy’. y Gi s M n m trong góc xOy có t ng các kho ng cách t O n Ox; Oy; MP + MQ = 1. S d A V ư ng th ng d//Ox cách Ox m t kho ng b ng 1 Q cho trư c ⇒dc M 1 nh, d c t Oy t A; kéo dài PM c t d t i S. Ta có d//Ox; MP ⊥ Ox ⇒ MP ⊥ d hay MS ⊥ d. O B x Và vì PM + MQ = 1 và PM + MS = 1 ⇒ MQ=MS ⇒ AM là phân giác c a góc A. Gi i h n: M n m trong góc xÔy ⇒ M ∈ AB là an th ng n m trên tia phân giác c a góc A trong góc xÔy. Nhưng vì d//Ox và AM là phân giác góc A ⇒ ∆ AOB cân t i O. V y M di ng trên áy c a tam giác cân OAB t i O có ư ng cao thu c c nh bên b ng 1. ( o) L y m t i m M’ ∈ AB; k MP’ ⊥ Ox; M’Q’ ⊥ Oy và M’S’ ⊥ d ta ch ng minh M’P’+M’Q’=1.(b n c t ch ng minh) Bây gi n u xét M n m trong các góc còn l i thì i v i xÔy’ ta cũng ch ng minh tương t ó là o n th ng BC c a tam giác cân OBC cân t i O, V i các v trí khác c a M ta cũng có như trên. V y qu tích các i m có kho ng cách t ó n hai ư ng th ng c t nhau t i O là hình ch nh t ABCD sao cho có kho ng cách t nh c a hình ch nh t n ư ng chéo c a nó b ng 1. b) N u thay t ng kho ng cách b ng hi u: (thu n) Ta cũng xét ph m vi m t góc gi s xÔy, M là i m th a mãn i u ki n bài: MP-MQ=1. V d//Ox cách Ox m t o n 1 c t Oy t i A và MP t i Sd dàng ch ng minh ư c MQ=MS ⇒ M n m trên phân giác c a góc A. N u MQ-MP=1 thì M n m trên phân giác góc B. ( o) ( hãy t c/m) V y qu tích các i m M có hi u các kho ng cách t ó n hai ư ng c t nhau là 4 ư ng th ng ch a 4 c ch c a hình ch nh t nói trên lo i tr 4 c ch c a hình ch nh t ó. Bài 15: Cho ư ng tròn O và m t dây cung AB. Tìm qu tích các trung i m c a ư ng g p khúc AMB trong ó M là i m b t kỳ trên ư ng tròn. http://honghoi.violet.vn 27
  • 28.
    Bài 16: Chohình vuông ABCD; M là i m di ng trên ư ng chéo BD. K ME ⊥ AB; MF ⊥ AD. Tìm qu tích giao i m I c a CF và DE. Bài 17: Trong m t m t ph ng cho hai o n th ng AB và CD n m trên hai ư ng th ng c t nhau. Tìm qu tích nh ng i m M sao cho t ng các di n tích các tam giác AMB; CMD b ng a2 ( a là s cho trư c). Bài 18: Cho ∆ ABC và m t hình ch nh t thay i MNPQ sao cho M∈AB; N ∈ AC; P và Q thu c BC. Tìm t p h p tâm O c a hình ch nh t MNPQ. Bài 19: Cho ∆ ABC, M là i m trong tam giác. G i MP; MQ; MR theo th t là kho ng cách t M n các c nh BC; CA; AB. Tìm qu tích các i m M sao cho MP; MQ; MR là ba c nh c a m t tam giác. Bài 20: Cho hai ư ng th ng song song và i m O n m trong ph n m t ph ng gi i h n b i hai ư ng th ng ó. Qua O d ng m t cát tuy n tùy ý c t hai ư ng th ng song song t i A và A’. Tìm qu tích c a u mút nh ng o n vuông góc v i cát tuy n trên t i A’ và có dài b ng OA. Bài 21: Cho ư ng tròn tâm (O) và m t dây cung AB thu c ư ng tròn ó. Tìm qu tích tr c tâm c a t t c các tam giác n i ti p trong hình tròn và có m t c nh là AB. Bài 22: Cho ư ng tròn tâm O ư ng kính AB c nh. d ng dây cung AC tùy ý và kéo dài. Trên AC t v hai phía c a i m C các o n CM=CM’=CB. Tìm qu tích các i m M và M’. Bài 23: Cho ∆ ABC v i áy BC c nh. Tìm qu tích tâm ư ng tròn bàng ti p ch a trong góc A. Bài 24: Cho b n i m A;B;C;D theo th ư ó n m trên ư ng th ng d. Xét hai ư ng tròn (O) i qua A và B, ư ng tròn (O’) i qua C và D và ti p xúc v i nhau. Tìm qu tích c a ti p i m. Bài 25: Cho ba i m A;B;C trên cùng m t ư ng th ng. V hai ư ng tròn có bán kính b ng nhau. M t ư ng tròn i qua A và B, ư ng tròn kia i qua B và C. Tìm qu tích giao i m th hai c a hai ư ng tròn trên. Bài 26: Cho hình ch nh t c nh a;b (a>b). Tìm qu tích các i m c a m t ph ng ch a hình ch nh t sao cho t ng kho ng cách t ó n các c p c nh i b ng nhau. Bài 27: T m t i m A k hai ti p tuy n AB và AC v i ư ng tròn tâm O. T i i m M tùy ý c a ư ng tròn v ti p tuy n th ba c t hai ti p tuy n AB và AC t i D và E. Tìm qu tích tâm c a ư ng tròn ngo i ti p ∆DOE. Bài 28: Cho o n th ng AB, trên cùng m t n a m t ph ng b là AB v hai tia Ax và By vuông góc v i AB. M t cát tuy n thay i c t hai tia này l n lư t t i M và N t o thành hình thang có di n tích không i. Tìm qu tích chân ư ng vuông góc k t trung i m c a AB xu ng MN Bài 29: Cho hình vuông ABCD c nh a; trên AB; AD l y i m M và N sao cho chu vi ∆AMN b ng 2a. G i H là hình chi u vuông góc c a C trên MN. Tìm qu tích i m M. Bài 30: Cho hai i m A; B trên ư ng th ng xy. Hai ư ng tròn b t kỳ ti p xúc ngoài v i nhau t i M và cũng ti p xúc v i ư ng th ng ã cho t i A và B. Tìm qu tích i m M. Caâu toaùn naøy thöôøng cho ôû cuoái baøi hình ñeå phaân loaïi thi vaøo 10 http://honghoi.violet.vn 28