a) Tứ giác DKMN là hình gì?
* Phân tích:
* DKMN là hình chữ nhật.
* Để chứng minh điều này, ta cần chứng minh:
* Các góc của DKMN đều là góc vuông.
* Các cạnh đối của DKMN song song và bằng nhau.
* Chứng minh:
* \angle DKM = \angle DMN = 90^o (vì MN vuông góc với DE, MK vuông góc với DF)
* \angle KDN = 90^o (vì tam giác DEF vuông tại D)
* Do đó, tứ giác DKMN có 4 góc vuông nên là hình chữ nhật.
b) Chứng minh O, H, F thẳng hàng:
* Phân tích:
* Ta sẽ chứng minh OH // DF và OF // DH.
* Chứng minh:
* Xét tam giác DMH có:
* N là trung điểm của MH
* O là trung điểm của DM
⇒ NO là đường trung bình của tam giác DMH
⇒ NO // DH và NO = 1/2 DH
* Xét tứ giác DNOF có:
* NO // DF (vì NO // DH và DH // DF)
* NO = DF (vì NO = 1/2 DH và DH = DF do DM là đường trung tuyến của tam giác vuông DEF)
⇒ DNOF là hình bình hành
⇒ OF // DH
* Vậy, OH // DF và OF // DH, suy ra O, H, F thẳng hàng.
c) Tam giác DEF cần thêm điều kiện gì để tứ giác DKMN là hình vuông?
* Phân tích:
* Để DKMN là hình vuông thì hình chữ nhật DKMN phải có thêm điều kiện là hai cạnh kề bằng nhau.
* Chứng minh:
* Để DKMN là hình vuông thì DM = DN.
* Mà DM là đường trung tuyến của tam giác vuông DEF nên DM = 1/2 EF.
* Vậy để DKMN là hình vuông thì DE = DF.
Kết luận:
* Tứ giác DKMN là hình chữ nhật.
* Ba điểm O, H, F thẳng hàng.
* Để tứ giác DKMN là hình vuông thì tam giác DEF phải là tam giác vuông cân tại D.