Cho nửa đường tròn O, đườngkính AB cố định. H là một điểm bất kì trên cung . Trên tia BH lấy một điểm D sao cho H là trung điểm của BD. Đoạn thẳng DO cắt AH tại M. Tìm quỹ tích điểm M.
Phần thuận : Dễ dàng nhận thấy M là trọng tâm của tam giác ABD nên
= . Từ M kẻ MN // OH .
Ta có = = =
Từ hệ thức này suy ra N là một điểm cố định vì A, O cố định ;
MN = OH ( OH là bán kính đường tròn tâm O đường kính AB) nên OH = R không đổi. Do đó M nằm trên nửa đường tròn (N, R) cùng thuộc nửa mặt phẳng bờ là đường thẳng AB chứa nửa đường tròn đã cho
Phần đảo: Lấy một điểm M' ∈ ( N, R) (R là bán kính đường tròn (O))
AM' cắt đường tròn (O; R) tại H' .Trên tia BH' lấy điểm D' sao cho H'D' = H'B. Nối D' với O ta phải chúng minh OD' đi qua M'
Thật vậy, xét ∆AOH' có = = ( do M' ∈ ( N, R)) và H' ∈ (O; R) nên
= = => MN' // OH'
Vậy = => M' là trọng tâm của ∆AND'. Do đó trung tuyến D'O phải đi qua M'
Kết luận : Quỹ tích điểm M là đường tròn (N, r) ( r = R) cùng thuộc nửa mặt phẳng bờ là đường thẳng AB và chứa nửa đường tròn (O; R), (N nằm trên bán kính OA và = )