a) Chứng minh tam giác MNI = tam giác MPI:
- Xét tam giác MNI và tam giác MPI, ta có:
- MN = MP (giả thiết)
- NI = PI (vì I là trung điểm của NP)
- MI là cạnh chung
- Theo trường hợp cạnh-cạnh-cạnh (c.c.c), ta suy ra:
- Tam giác MNI = tam giác MPI (đpcm)
b) Chứng minh tam giác MKI = tam giác MHI:
- Xét tam giác MKI và tam giác MHI, ta có:
- Góc MKI = góc MHI = 90 độ (vì IK vuông góc với MN, IH vuông góc với MP)
- MI là cạnh chung
- Góc NIM = góc PIM (do tam giác MNI = tam giác MPI)
- Theo trường hợp cạnh huyền - góc nhọn, ta suy ra:
- Tam giác MKI = tam giác MHI (đpcm)
c) Chứng minh M, E, I thẳng hàng:
- Vì tam giác MKI = tam giác MHI (cmt) nên:
- KI = HI (hai cạnh tương ứng)
- Mà E là trung điểm của HK nên:
- Xét tam giác MKE và tam giác MHE, ta có:
- MK = MH (do tam giác MKI = tam giác MHI)
- KE = HE (cmt)
- ME là cạnh chung
- Theo trường hợp cạnh-cạnh-cạnh (c.c.c), ta suy ra:
- Tam giác MKE = tam giác MHE
- Suy ra góc KME = góc HME
- Mà góc KME + góc HME = 180 độ (hai góc kề bù)
- Nên góc KME = góc HME = 90 độ
- Vậy ME vuông góc với KH
- Mặt khác, ta có MI vuông góc với NP (vì I là trung điểm của NP)
- Từ đó suy ra M, E, I thẳng hàng (ba đường cao của tam giác MHK đồng quy tại M).