Bài 4:
Cho ΔABC cân tại A. Gọi M là trung điểm của AB, qua M kẻ MN // BC (N ∈ AC).
a) Chứng minh tứ giác BMCN là hình thang cân.
* Vì MN // BC (gt) nên tứ giác BMCN là hình thang.
* ΔABC cân tại A ⇒ ∠B = ∠C.
* Mà MN // BC nên ∠BMN = ∠B (so le trong), ∠CNM = ∠C (so le trong).
* Suy ra ∠BMN = ∠CNM.
* Vậy tứ giác BMCN là hình thang cân (hai góc kề một đáy bằng nhau).
b) Chứng minh N là trung điểm của AC.
* Vì BMCN là hình thang cân nên BM = CN.
* Mà M là trung điểm của AB nên BM = AM.
* Suy ra AM = CN.
* Xét ΔABM và ΔNCA có:
* AM = CN (cmt)
* ∠BAM = ∠ACN (ΔABC cân tại A)
* AB = AC (ΔABC cân tại A)
* Do đó ΔABM = ΔNCA (c.g.c)
* ⇒ AN = BM
* Mà BM = CN (cmt)
* Nên AN = CN
* Vậy N là trung điểm của AC.
c) Gọi P là trung điểm của BC. Trên tia PN lấy điểm D sao cho N là trung điểm của PD. Chứng minh AC = PD.
* Vì N là trung điểm của PD và AC nên PN = ND và AN = NC.
* Xét ΔANP và ΔCNP có:
* AN = NC (cmt)
* NP chung
* ∠ANP = ∠CNP (đối đỉnh)
* Do đó ΔANP = ΔCNP (c.g.c)
* ⇒ AP = CP
* Mà ΔABC cân tại A nên AP là đường trung tuyến đồng thời là đường cao.
* ⇒ AP ⊥ BC
* Xét ΔAPC và ΔCPD có:
* AP = CP (cmt)
* ∠APC = ∠CPD (= 90°)
* PN = ND (cmt)
* Do đó ΔAPC = ΔCPD (c.g.c)
* ⇒ AC = PD.
d) Gọi O và G lần lượt là giao điểm của BD với AP và AC. Chứng minh OB = 3OG.
* (Phần này cần thêm dữ kiện hoặc hình vẽ để giải cụ thể hơn)
* Thông thường để chứng minh OB = 3OG, ta cần sử dụng tính chất đường trung bình của tam giác hoặc định lý Talet. Tuy nhiên, với thông tin hiện tại, chưa đủ để đưa ra lời giải cụ thể.