a) Tính BC, AH, BH:
* Áp dụng định lý Pytago cho tam giác ABC vuông tại A:
BC² = AB² + AC² = 9² + 12² = 225
=> BC = √225 = 15 cm
* Tính diện tích tam giác ABC:
S(ABC) = (AB * AC) / 2 = (9 * 12) / 2 = 54 cm²
* Mặt khác, diện tích tam giác ABC cũng bằng:
S(ABC) = (BC * AH) / 2
=> AH = (2 * S(ABC)) / BC = (2 * 54) / 15 = 7.2 cm
* Áp dụng hệ thức lượng trong tam giác vuông ABC:
AB² = BH * BC
=> BH = AB² / BC = 9² / 15 = 5.4 cm
b) Chứng minh ∆BMD ~ ∆BAC:
* Xét ∆BMD và ∆BAC, ta có:
* ∠B chung
* ∠BMD = ∠BAC = 90° (vì MD ⊥ BC và AH ⊥ BC)
=> ∆BMD ~ ∆BAC (g.g)
c) Tính độ dài AD:
* Vì ∆BMD ~ ∆BAC nên:
BD/BA = BM/BC
=> BD = (BA * BM) / BC = (9 * (BC/2)) / 15 = 2.7 cm
* AD = AB - BD = 9 - 2.7 = 6.3 cm
d) Chứng minh BE ⊥ DC:
* Kẻ HK ⊥ DE tại K.
* Xét tứ giác BKHD, ta có:
* ∠BHK = ∠BDK = 90°
* ∠KHD = ∠KBD (cùng phụ với ∠HKB)
=> Tứ giác BKHD nội tiếp (tứ giác có hai góc đối nhau bằng nhau)
=> ∠BHD = ∠BKD (cùng chắn cung BD)
* Mà ∠BHD = ∠AHC = 90° (đối đỉnh)
=> ∠BKD = 90°
=> HK ⊥ DE
* Vì HK ⊥ DE và AH ⊥ BC mà DE // BC (cùng vuông góc với AH)
=> HK // AH
* Mà AH ⊥ BC => HK ⊥ BC
* Vậy BE ⊥ DC (do BE trùng với HK)
Kết luận:
* BC = 15 cm, AH = 7.2 cm, BH = 5.4 cm
* ∆BMD ~ ∆BAC
* AD = 6.3 cm
* BE ⊥ DC