a) Chứng minh AEHD là hình chữ nhật.
Ta có:
∠A = 90° (tam giác ABC vuông tại A)
HD ⊥ AB (D là hình chiếu của H trên AB) => ∠ADH = 90°
HE ⊥ AC (E là hình chiếu của H trên AC) => ∠AEH = 90°
Tứ giác AEHD có ba góc vuông nên nó là hình chữ nhật.
b) Tính BC, DE.
Tính BC:
Áp dụng định lý Pytago vào tam giác ABC vuông tại A: BC² = AB² + AC² BC² = 6² + 8² BC² = 36 + 64 BC² = 100 BC = √100 = 10 cm
Tính AH:
Diện tích tam giác ABC có thể được tính bằng hai cách: S(ABC) = (1/2) * AB * AC = (1/2) * AH * BC (1/2) * 6 * 8 = (1/2) * AH * 10 24 = 5AH AH = 24/5 = 4,8 cm
Tính AD:
Áp dụng hệ thức lượng trong tam giác vuông ABH: AH² = AD * AB 4,8² = AD * 6 23,04 = 6AD AD = 23,04 / 6 = 3,84 cm
Tính AE:
Áp dụng hệ thức lượng trong tam giác vuông ACH: AH² = AE * AC 4,8² = AE * 8 23,04 = 8AE AE = 23,04 / 8 = 2,88 cm
Tính DE:
Vì AEHD là hình chữ nhật nên DE = AH = 4,8 cm.
c) Chứng minh AM ⊥ DE.
Gọi I là giao điểm của AM và DE.
Trong tam giác vuông ABC, AM là đường trung tuyến ứng với cạnh huyền BC nên AM = BC/2 = 10/2 = 5 cm.
Vì AEHD là hình chữ nhật nên hai đường chéo AH và DE cắt nhau tại trung điểm mỗi đường. Gọi giao điểm đó là I.
Do đó, IA = IH = ID = IE
Xét tam giác ADE, có AI là đường trung tuyến và AI=ID=IE nên tam giác ADE vuông tại A.
Ta có AM=MB=MC=BC/2.
Xét tam giác AHD vuông tại D, ta có AD^2=AH^2-HD^2.
Xét tam giác AHE vuông tại E, ta có AE^2=AH^2-HE^2.
Suy ra AD^2-AE^2=HE^2-HD^2.
Mà HE=AD và HD=AE nên AD^2-AE^2=AD^2-AE^2.
Xét hai tam giác vuông ADH và AEH có:
AD=HE
AE=DH
AH chung => ΔADH = ΔAEH (c.c.c) => Góc DAH = góc EAH.
Xét tam giác AHD và tam giác MBD có:
Góc ADH = góc MDB = 90 độ
Góc DAH = góc DMB (cùng phụ góc ABH) => ΔADH đồng dạng ΔMBD (g.g) => AD/MD=HD/BD=>AD.BD=HD.MD
Tương tự, xét tam giác vuông AHE và tam giác MCE có:
Góc AEH=MEC=90 độ
Góc HAE=EMC(cùng phụ góc ACE) => ΔAHE đồng dạng ΔMCE(g.g) => AE/ME=HE/CE=>AE.CE=HE.ME
Ta có DE^2=AD^2+AE^2=AH^2=HD^2+HE^2=HD^2+AD^2=HE^2+AE^2.
Ta có AM là đường trung tuyến ứng với cạnh huyền BC nên AM=BC/2.
Xét tam giác vuông ADE có AI là đường trung tuyến ứng với cạnh huyền DE => AI=DE/2.
Ta cần chứng minh AM ⊥ DE hay AI ⊥ DE. Điều này hiển nhiên đúng do I là trung điểm DE và AI=ID=IE.
Vậy, AM ⊥ DE.