Chứng minh B, A, E thẳng hàng:
Vì BC là tiếp tuyến của (O) tại B nên OB ⊥ BC.
Vì AI là tiếp tuyến của (O) tại A nên OA ⊥ AI.
Tương tự, vì AI là tiếp tuyến của (O') tại A nên O'A ⊥ AI.
Suy ra OB // O'A (cùng vuông góc với BC).
Mà O, A, O' thẳng hàng (vì (O) và (O') tiếp xúc nhau tại A).
Do đó, B, A, E thẳng hàng (vì B, O, D thẳng hàng và E, O', C thẳng hàng).
Chứng minh C, A, D thẳng hàng: Chứng minh tương tự như trên, ta có C, A, D thẳng hàng.
b) Chứng minh tam giác BAC và tam giác DAE có diện tích bằng nhau.
Chứng minh ΔBAC vuông:
Ta có ∠BAC = ∠BAO + ∠CAO' = 90° (tính chất tiếp tuyến). Vậy ΔBAC vuông tại A.
Tính diện tích ΔBAC:
Gọi R và R' lần lượt là bán kính của (O) và (O').
Ta có AB = 2R và AC = 2R'.
Diện tích ΔBAC = (1/2) * AB * AC = (1/2) * 2R * 2R' = 2RR'.
Chứng minh ΔDAE vuông:
Vì BD và CE là đường kính nên ∠BAD = ∠CAE = 90°. Vậy ΔDAE vuông tại A.
Tính diện tích ΔDAE:
Ta có AD = 2R và AE = 2R'.
Diện tích ΔDAE = (1/2) * AD * AE = (1/2) * 2R * 2R' = 2RR'.
Kết luận: Vì diện tích ΔBAC = 2RR' và diện tích ΔDAE = 2RR' nên diện tích ΔBAC = diện tích ΔDAE.