* Chứng minh tứ giác AEDC là hình bình hành:
* AI = ID (I là trung điểm AD)
* AE = DC (E đối xứng với C qua I)
* AD // EC (do AD vuông góc BC, EC vuông góc BC)
* Suy ra AEDC là hình bình hành.
* Chứng minh F là trung điểm của AB:
* Vì AEDC là hình bình hành nên ED // AC.
* Mà AC vuông góc với BH (do AD vuông góc BC, BH // AC)
* Suy ra ED vuông góc với BH.
* Ta có:
* ED vuông góc với BH
* BF vuông góc với ED (do ED // AC, BF vuông góc AC)
* Suy ra BF // BH.
* Mà BH vuông góc với AC (gt)
* Nên BF vuông góc với AC.
* Tam giác ABC cân tại A có BF là đường cao nên BF cũng là đường trung tuyến.
* Vậy F là trung điểm của AB.
* Chứng minh IK là đường trung bình của tam giác DHC:
* I là trung điểm của AD (gt)
* K là trung điểm của DH (gt)
* Suy ra IK là đường trung bình của tam giác DHC.
* Chứng minh IK // HC:
* Vì IK là đường trung bình của tam giác DHC nên IK // HC.
* Chứng minh IK vuông góc với BH:
* Ta có:
* IK // HC (cmt)
* BH vuông góc với HC (do BH // AC, HC vuông góc AC)
* Suy ra IK vuông góc với BH.
Kết luận:
Vậy ta đã chứng minh được rằng IK vuông góc với BH.