a) Ta có OI ⊥ AB (đường kính đi qua trung điểm của dây thì vuông góc với dây đó)
Ta cũng có (CD là tiếp tuyến của (O))
Xét tứ giác CDOIcó
Do đó tứ giác CDOI nội tiếp.
b) Xét ∆CDA và ∆CBD có:
là góc chung
(góc nội tiếp và góc tạo bởi tia tiếp tuyến và dây cùng chắn cung DA)
Suy ra ∆CDA ∆CBD (g.g)
Từ đó suy ra (điều phải chứng minh)
c) Ta có
Xét tam giác OEK có OE = OK = R => Tam giác OEK cân tại O
Tam giác OEK cân tại O có OI là đường cao (OI ⊥ EK).
Nên OI là đường trung trực của EK.
Suy ra IE = IK.
Do đó tam giác IEK cân tại I.
Ta có:
(góc nội tiếp và góc tạo bởi tia tiếp tuyến và dây cùng chắn cung DE)
(tam giác IEK cân tại I)
(hai góc so le trong)
Suy ra suy ra tứ giác DIEC nội tiếp.
Mà tứ giác CDOI nội tiếp.
Suy ra D, O, I, E, C cùng thuộc một đường tròn.
Xét đường tròn ngoại tiếp trên ta có:
(góc nội tiếp cùng chắn cung CO)
Suy ta CE ⊥ OE nên CE là tiếp tuyến của (O).
d) Lấy F thuộc đoạn OI sao cho IF = OI.
Ta có: A, B cố định suy ra I là trung điểm AB cố định suy ra OI cố định.
Suy ra F cố định.
Xét tam giác DAB có G là trọng tâm nên ta có:
Xét tam giác IDO có: .
.
Ta có F cố định và FG cố định.
Suy ra G thuộc cố định khi C di chuyển trên tia đối tia AB