a) ta có G, F lần lượt là trung điểm của BC, AC
suy ra GF là đường trung bình tam giác ABC
suy ra GF // AB
nên IF // AB hay IF // BE
xét tứ giác BEIF có
IF // BE
EI // BF
suy ra tứ giác BEIF là hình bình hành
b)
từ b ta có tứ giác BEIF là hình bình hành
suy ra IF = BE
mà GF = 1/2AB = BE
suy ra F là trung điểm của IG
xét tứ giác AGCI có AC, IG cắt nhau tại trung điểm F mỗi đường
suy ra tứ giác AGCI là hình bình hành
có GF // AB
mà AB vuông góc AC
suy ra GF vuông góc AC
suy ra tứ giác AGCI là hình thoi
để tứ giác AGCI là hình vuông thì AG phải vuông góc BC
xét tam giác ABC có AG vừa là đường trung tuyến vừa là đường cao
suy ra tam giác ABC là tam giác cân
mà tam giác ABC vuông tại A (GT)
vậy tam giác ABC cần điều kiện là tam giác vuông cân để tứ giác AGCI là hình vuông