a) Chứng minh AIHK là hình vuông:
Tứ giác AIHK có:
Góc AIK = góc AKH = 90 độ (vì HI vuông góc với AB, HK vuông góc với AC)
Góc IAH = góc KAH (AH là phân giác góc BAC)
Suy ra: Tứ giác AIHK là hình chữ nhật (hình có 3 góc vuông).
Mặt khác: Tam giác ABC vuông cân tại A nên góc BAH = góc CAH = 45 độ.
Do đó, góc IAH = góc KAH = 45 độ.
Vậy, hình chữ nhật AIHK có hai góc kề bằng nhau (45 độ) nên nó là hình vuông.
b) Chứng minh A là trung điểm của DE:
Xét ΔAHI và ΔADI:
AH = AD (cạnh huyền - cạnh góc vuông)
AI chung
HI = DI (gt)
Suy ra: ΔAHI = ΔADI (c.c.c)
Do đó: góc HAI = góc DAI (hai góc tương ứng)
Tương tự, ta chứng minh được: ΔAHK = ΔAKE (c.c.c)
Suy ra: góc HAK = góc EAK (hai góc tương ứng)
Ta có:
góc DAE = góc DAI + góc IAK + góc KAE = góc HAI + góc HAK + góc KAE = góc BAC = 90 độ.
AD = AE (vì AH = AD, AK = AE)
Vậy: Tam giác ADE vuông cân tại A, mà AH là đường cao nên AH đồng thời là trung tuyến.
Suy ra: A là trung điểm của DE.