1. Vì AM, BU, CV đồng quy nên [TEX]UV \parallel BC[/TEX].
Lại có [TEX]\widehat{UPV}=\widehat{BPC}=\widehat{BHC}=180^o-\widehat{A}[/TEX] nên [TEX]AUPV[/TEX] nội tiếp.
Vẽ đường cao AD, BE, CF của tam giác ABC; EF cắt BC tại J.
Ta thấy: [TEX](JD,BC)=-1 \Rightarrow JD.DM=DB.DC[/TEX]
Mà [TEX]DB.DC=DH.DA \Rightarrow JD.DM=DH.DA \Rightarrow H[/TEX] là trực tâm của tam giác AJM.
Gọi giao điểm JH với AM là P' thì [TEX]JH.JP'=JD.JM[/TEX]
Mà [TEX]JD.JM=JB.JC \Rightarrow JB.JC=JH.JP' \Rightarrow P' \in (HBC)[/TEX]
Từ đó [TEX]P' \equiv P[/TEX].
Lấy A' đối xứng với A qua BC thì ta dễ thấy [TEX]A' \in (HBC)[/TEX]
Mặt khác, vì [TEX]H(JD,BC)=-1 \Rightarrow H(PA',BC)=-1[/TEX] nên [TEX]PBA'C[/TEX] là tứ giác điều hòa.
[TEX]\Rightarrow BC,[/TEX]tiếp tuyến tại P và A' của [TEX](HBC)[/TEX] đồng quy tại I.
Khi đó ta có [TEX]IP=IA'[/TEX]. Mà A, A' đối xứng với nhau qua BC nên [TEX]IA=IA' \Rightarrow IA=IP[/TEX].
Lại có: [TEX]\widehat{IPV}=\widehat{VPB}-\widehat{IPB}=\widehat{PBC}+\widehat{PCB}-\widehat{PCB}=\widehat{PBC}=\widehat{VUP} \Rightarrow IP[/TEX] là tiếp tuyến của [TEX](AUPV)[/TEX]
Mà [TEX]IA=IP[/TEX] nên IA là tiếp tuyến [TEX](AUPV)[/TEX]
Khi đó AP là đường đối cực của I đối với [TEX](AUPV)[/TEX]. Vì AP đi qua N nên đường đối cực của [TEX]N[/TEX] đi qua I.
Gọi O' là tâm của [TEX](AUPV)[/TEX] thì đường đối cực của N với [TEX](O')[/TEX] đi qua I và vuông với [TEX]O'N[/TEX]. Mà [TEX]O'N \perp UV \Rightarrow O'N \perp BC[/TEX]
Từ đó suy ra đường đối cực của N là BC. Mà [TEX]O'X \perp BC[/TEX] nên X là đối cực của N qua (O').
Suy ra XU, XV là tiếp tuyến của (O') nên AX là đường đối trung của tam giác AUV.
Từ đó suy ra AX là đường đối trung của tam giác ABC.
2. Bài này chắc là A,B,C cố định, O thay đổi nhỉ.
PQ cắt (O) tại điểm thứ 2 là D, tiếp tuyến tại Q,D của (O) cắt nhau tại E.
Dễ thấy AQCD là tứ giác điều hòa nên E nằm trên AC.
Khi đó ta có [TEX]\Delta EAQ \sim \Delta EQC \Rightarrow \dfrac{AQ}{QC}=\dfrac{EA}{EQ}=\dfrac{EQ}{EC}[/TEX]
[TEX]\Rightarrow \dfrac{AQ}{QC}=\sqrt{\dfrac{EA}{EQ}.\dfrac{EQ}{EC}}=\sqrt{\dfrac{EA}{EC}}[/TEX]
Lại có [TEX](EB,AC)=-1[/TEX] nên E cố định.
Từ đó [TEX]\dfrac{AQ}{QC}[/TEX] không đổi nên phân giác đỉnh Q của tam giác AQC đi qua điểm cố định.
Nếu bạn có thắc mắc gì có thể hỏi tại topic này nhé. Chúng mình luôn sẵn sàng hỗ trợ bạn.
Bạn cũng có thể tham khảo một số bài toán khác tại đây.