a) Xét ∆ABC và ∆HBA có:
ˆBAC=ˆBHA=90o????????????^=????????????^=90????(gt)
ˆABC????????????^ chung (gt)
Do đó ∆ABC ∽∽ ∆HBA (g.g);
b) Xét ∆ADH và ∆CDE có:
ˆAHD=ˆCED????????????^=????????????^= 90o (gt)
ˆADH=ˆCDE????????????^=????????????^ (hai góc đối đỉnh)
Do đó ∆ADH ∽∽ ∆CDE (g.g).
Suy ra AHCE=ADCD????????????????=???????????????? (các cạnh tương ứng tỉ lệ)
Vậy: AH.CD = CE.AD (đccm)
c) Ta có: ∆ADH ∽∽ ∆CDE (câu b)
Suy ra DHDE=DADC????????????????=???????????????? (các cạnh tương ứng tỉ lệ)
Xét ∆HDE và ∆ADC có:
DHDE=DADC????????????????=???????????????? (cmt)
ˆHDE=ˆADC????????????^=????????????^ (hai góc đối đỉnh)
Suy ra ∆HDE ∽∽ ∆ADC (c.g.c)
Suy ra HDHE=ADAC????????????????=???????????????? (các cạnh tương ứng tỉ lệ)
Do đó HD.AC = AD.HE
Mặc khác H là trung điểm của BD (gt) ⇒HD=BD2⇒????????=????????2 ;
Suy ra: HD.AC = BD2????????2 .AC = AD.HE
Vậy BD.AC = 2AD.HE.
d) Vì AH vừa là đường cao vừa là trung tuyến của BD nên AH là trung trực của BD.
Suy ra ∆ADB cân tại A và AH là phân giác của ˆBAD????????????^ hay ˆBAH=ˆHAD????????????^=????????????^ .
Từ câu a: ∆ABC ∽∽ ∆HBA suy ra ˆBAH=ˆBCA????????????^=????????????^ (hai góc tương ứng);
Từ câu b: ∆ADH ∽∽ ∆CDE suy ra ˆHAD=ˆECD????????????^=????????????^ (hai góc tương ứng).
Do đó ˆACH=ˆHCF????????????^=????????????^ hay CH là phân giác của ˆACF????????????^ .
Mặc khác HC vừa là đường cao của ∆ACF nên HC là trung trực của AF.
Hay BC là đường trung trực của đoạn thẳng AF.
Do đó BA = BF.
Suy ra ∆ABF cân tại B có ˆBAH=ˆBFH????????????^=????????????^ .
Xét ∆BHF và ∆FEA có:
ˆBFH=ˆFAE=ˆBAH????????????^=????????????^=????????????^ (cmt)
ˆBHF=ˆFEA????????????^=????????????^= 90o (gt)
Suy ra ∆BHF ∽∽ ∆FEA (g.g)
Suy ra BFHF=FAEA=AFAE????????????????=????????????????=???????????????? (các cạnh tương ứng tỉ lệ).
Do đó BF.AE = HF.AF.
Vì H là trung trực AF nên HF=AF2????????=????????2 .
Suy ra BF.AE=AF2.AF????????.????????=????????2.????????
Do đó AF2 = 2BF.AE