Chứng minh tứ giác AEHF là hình chữ nhật:
Các góc vuông:
gốc AEH=gốcAFH=gốcA=90o (vì AH là đường cao, HE vuông góc AB, HF vuông góc AC)
Tứ giác có 3 góc vuông:
Tứ giác AEHF có 3 góc vuông nên là hình chữ nhật. (đpcm)
2. Chứng minh tứ giác BDCF là hình bình hành:
Ta có:
HE // AC (cùng vuông góc AB)
HF // AB (cùng vuông góc AC)
Mà E, F lần lượt là trung điểm của AH (do AEHF là hình chữ nhật)
Nên HE = AC/2, HF = AB/2
Xét ΔABH và ΔCAH có:
gốcAHB=gốcAHC=90o
gốcBAH=gốcACH (cùng phụ với góc B)
=> ΔABH đồng dạng ΔCAH (g.g)
=>AH/AC=AB/AH => AH² = AB.AC
Xét ΔBHE và ΔCHF có:
BHE=CHF (đối đỉnh)
HE/HF=AB/2AC/2=AC/AB=AH/BH (do AH² = AB.AC)
=> ΔBHE đồng dạng ΔCHF (c.g.c)
=> HBE=HCF
Mà:
gốcHBE+gốcDBH=90o
gốcHCF+gốcBCF=90o
=>gốc DBH=gốc BCF
Xét tứ giác BDCF có:
DB // CF (cùng vuông góc AB)
gốcDBH=gốcBCF (cmt)
=> Tứ giác BDCF là hình thang cân.
Mà M là trung điểm của BC:
=> DB = CF
=> Tứ giác BDCF là hình bình hành. (đpcm)