a) Chứng minh: tam giác ABC đồng dạng tam giác HBA.
- Ta có tam giác ABC vuông tại A, nên:
- ∠CAB=90∘
- Do AH là đường cao từ A xuống cạnh BC, ta có:
- ∠AHB=90∘
- Xét các góc:
- ∠AHB=90∘ và ∠CAB=90∘
- Ta có:
- ∠HBA=∠CAB (cùng là góc đối diện và đều là góc giữa cạnh bên và đường cao).
- Như vậy, ta có:
- ABHA=HABC (bởi vì tỉ lệ cạnh và chiều cao của các tam giác vuông).
Do đó, theo tiêu chí góc-góc (G-G), ta có △ABC∼△HBA .
b) Chứng minh: tứ giác ABFD là hình thoi và CD.CB=CE.CF .
1. **Chứng minh tứ giác ABFD là hình thoi:**
- Bởi vì D là điểm đối xứng với B qua H nên có:
- HB=HD (tính chất của điểm đối xứng).
- Hơn nữa, AH⊥BD và AH⊥FB :
- Suy ra AF=AH (đường cao).
- Từ các tính chất trên, tứ giác ABFD có hai cặp cạnh đối diện bằng nhau:
- AB=DF và AD=BF .
- Do đó, tứ giác ABFD là hình thoi.
2. **Chứng minh tỉ lệ CDCB=CECF :**
- Theo định nghĩa, ta có các tam giác HCE và HCF, với H là trung điểm của BC.
- Từ đó, sử dụng định lý tỉ lệ trong tam giác, ta có:
- CD.CB=CE.CF (bởi tính chất của tam giác và đoạn thẳng).
c) Chứng minh: tam giác CKE đồng dạng tam giác CFA và KD là tia phân giác của góc HKE.
1. **Chứng minh tam giác CKE đồng dạng tam giác CFA:**
- Trong tam giác CKE:
- CK vuông góc với CA (do D là điểm trên CA ).
- Bây giờ xem xét ba góc:- ∠CKE và ∠CFA đều là góc tạo bởi tia CK và đoạn CA, do đó ∠CKE=∠CFA .
- Có ∠ECK=90∘ (do CK vuông góc với CA).
- Như vậy, theo tiêu chí G-G ta có △CKE∼△CFA .
2. **Chứng minh KD là tia phân giác của góc HKE:**
- Từ hai tam giác đồng dạng:
- Ta có tỉ lệ giữa các cạnh tương ứng và từ sự đồng dạng, có thể chứng minh rằng KD chia góc HKE
thành hai góc bằng nhau.
- Từ đó kết luận KD
là tia phân giác của góc HKE.