a)
Ta có: tam giác ABC cân tại A (gt)
=> AB = AC
AH là đường cao
=> AH⊥ BC
=> góc AHB = góc AHC = 90°
Xét tam giác ABH và tam giác ACH có
Cạnh AH chung
=> tam giác ABH = tam giác ACH (cạnh huyền - cạnh góc vuông)
b) Ta có: tam giác ABH = tam giác ACH (cmt)
=> BH = CH
=> H là trung điểm của BC
=> AH là đường trung tuyến của tam giác ABC
Mà G là giao điểm của AH và BN
=> G là trọng tâm của tam giác ABC
=> GN = 1/3 BN
Mà NK = NG (gt)
=> NK = 1/3 BN
=> BK = BN - NK = BN - 1/3 BN = 2/3 BN
=> BN = 3/2 BK
Ta có: CK = BN - BK = 3/2 BK - BK = 1/2 BK
Xét tam giác BKC, có:
CK = 1/2 BK (cmt)
=> góc BCK = góc CBK (tính chất tam giác có đường trung tuyến đồng thời là đường cao)
Mà góc CBK + góc BCK = 90 độ (do AH vuông góc với BC)
=> góc BCK = góc CBK = 45 độ
=> góc BKC = 180 độ - góc BCK - góc CBK = 180 độ - 45 độ - 45 độ = 90 độ
=> CK vuông góc với BC
c)Ta có: G là trọng tâm của tam giác ABC => AG = 2/3 AH
Mà I là giao điểm của KH và CG
=> I là trung điểm của KH
=> KI = IH
Xét tam giác KHC, có:
KI = IH (cmt)
=> CI là đường trung tuyến của tam giác KHC
Mà CG là đường trung tuyến của tam giác BCK (do G là trọng tâm của tam giác ABC)
=> I là giao điểm của hai đường trung tuyến của tam giác BCK
=> I là trọng tâm của tam giác BCK
d)Ta có: G là trọng tâm của tam giác ABC => BG = 2/3 BN
Mà BN = 3/2 BK (cmt) => BG = 2/3 . 3/2 BK = BK
=> BG = BK
Xét tam giác BGM, có:
BG = BK (cmt)
=> góc BGM = góc BKM (tính chất tam giác có hai cạnh bằng nhau)
Mà góc BKM + góc KMC = 180 độ
=> góc BGM + góc KMC = 180 độ
=> góc GMC = 180 độ - góc BGM - góc KMC = 180 độ - (góc BGM + góc KMC) = 0 độ
=> G, M, C thẳng hàng
Xét tam giác BGC, có:
G, M, C thẳng hàng (cmt)
=> GM là đường trung tuyến của tam giác BGC
=> GM < 1/2 (BC + GC) (tính chất đường trung tuyến trong tam giác)
Mà GC = 2/3 CG (do G là trọng tâm của tam giác ABC)
=> GM < 1/2 (BC + 2/3 CG)
=> GM < 1/2 (BC + 2/3 . 2/3 AG) (do CG = 2/3 AG)
=> GM < 1/2 (BC + 4/9 AG)
=> GM < 1/4 (BC + AG)