a)
Xét hai tam giác ABM và CME, ta có:
MA = ME (theo giả thiết)
MB = MC (vì M là trung điểm của BC)
∠AMB = ∠CME (hai góc đối đỉnh)
Vậy, tam giác ABM = tam giác CME (c.g.c)
b)
Vì tam giác ABM = tam giác CME (chứng minh trên), nên:
∠BAM = ∠CEM (hai góc tương ứng)
Mà hai góc này ở vị trí so le trong, do đó AB // CE.
c)
Xét hai tam giác ANB và CNF, ta có:
NA = NC (vì N là trung điểm của AC)
NB = NF (theo giả thiết)
∠ANB = ∠CNF (hai góc đối đỉnh)
Vậy, tam giác ANB = tam giác CNF (c.g.c)
Vì tam giác ANB = tam giác CNF, nên:
∠NAB = ∠NCF (hai góc tương ứng)
AB = CF (hai cạnh tương ứng)
Ta đã chứng minh AB // CE (ở câu b) và AB = CF (chứng minh trên), suy ra CE // CF và CE = CF.
Vì CE và CF cùng song song với AB và cùng xuất phát từ điểm C, chúng phải nằm trên cùng một đường thẳng.
Vậy, C, E, F thẳng hàng và CE = CF, điều này chứng tỏ C là trung điểm của FE.