a) Để chứng minh tứ giác BCMN nội tiếp, ta cần chứng minh góc BMC + góc BNC = 180°.
Vì BM là đường cao của tam giác ABC, nên góc BMC = 90°.
Tương tự, vì CN là đường cao của tam giác ABC, nên góc BNC = 90°.
Vậy, tứ giác BCMN có tổng các góc trong bằng 360°, nên nó là tứ giác nội tiếp.
Để chứng minh OD vuông góc BC, ta cần chứng minh góc ODB = 90°.
Vì BD và CD là tiếp tuyến với đường tròn tại B và C, nên theo tính chất của tiếp tuyến và tiếp tuyến cùng cắt nhau, ta có góc BDC = góc BAC.
Vì tam giác ABC có ba góc nhọn nội tiếp đường tròn tâm O, nên góc BAC = góc BOC.
Vậy, góc BDC = góc BOC.
Từ đó, ta có tứ giác BODC là tứ giác nội tiếp trong đó góc BOC là góc ở tâm, nên góc ODB = 90°.
Vậy, ta đã chứng minh được tứ giác BCMN nội tiếp và OD vuông góc BC.
b) Để chứng minh MA.DB = IB.AB, ta sử dụng định lí đường cao trong tam giác vuông.
Vì BM là đường cao của tam giác ABC, nên theo định lí đường cao, ta có MA.DB = AB.CM.
Vì tứ giác BCMN nội tiếp, nên góc BMC = góc BNC.
Vì tam giác BMC và tam giác BNC có cạnh chung BC, nên chúng đồng dạng.
Từ đó, ta có AB.CM = IB.CN.
Vậy, ta có MA.DB = IB.AB.
Để chứng minh tam giác AMI đồng dạng với tam giác ABD, ta cần chứng minh góc AMI = góc ADB.
Vì tứ giác BCMN nội tiếp, nên góc BMC = góc BNC.
Vì tam giác BMC và tam giác BNC đồng dạng, nên góc BNC = góc MBC.
Vì BM là đường cao của tam giác ABC, nên góc MBC = góc ADB.
Từ đó, ta có góc AMI = góc ADB.
Vậy, tam giác AMI đồng dạng với tam giác ABD.
c) Để chứng minh KP vuông góc BC, ta sử dụng tính chất của các góc trong tứ giác nội tiếp và đường chéo.
Vì tứ giác BCMN nội tiếp, nên góc BMC = góc BNC. Vì tam giác BMC và tam giác BNC đồng dạng, nên góc BNC = góc MBC.
Vì BM là đường cao của tam giác ABC, nên góc MBC = góc BAC.
Vì tam giác ABC có ba góc nhọn nội tiếp đường tròn tâm O, nên góc BAC = góc BOC.
Từ đó, ta có góc BNC = góc BOC.
Vậy, góc KPB là góc giữa tiếp tuyến BD và tiếp tuyến CD tại các điểm B và C trên đường tròn tâm O, nên góc KPB bằng một nửa góc BOC.
Vì góc BOC là góc nhọn, nên góc KPB là góc vuông.
Do đó, ta đã chứng minh được KP vuông góc BC.