a) Chứng minh ΔANM = ΔBNM và M là trung điểm của AC.
- ΔANM = ΔBNM:
- AN = BN (do d là trung trực của AB)
- Góc ANM = góc BNM = 90 độ (do d vuông góc với AB)
- MN chung
- Vậy ΔANM = ΔBNM (c.g.c)
- M là trung điểm của AC:
- Từ ΔANM = ΔBNM suy ra AM = BM (hai cạnh tương ứng)
- Mà M nằm trên đường trung trực của AB nên MA = MB = MC
- Vậy M là trung điểm của AC.
b) Chứng minh điểm E cách đều MB và BC.
- Ta chứng minh ME ⊥ MB và ME ⊥ BC:
- ΔAMB cân tại M (MA = MB) có ME là đường trung tuyến (E là trung điểm của BK) nên ME cũng là đường cao.
- ΔMBC vuông tại B có ME là đường trung tuyến ứng với cạnh huyền BC nên ME = 1/2 BC.
- Từ đó suy ra ME vuông góc với BC.
- Vậy điểm E cách đều MB và BC.
c) Chứng minh ba điểm C, D, I thẳng hàng.
- Gọi F là trung điểm của BC.
- Ta có: ME = 1/2 BC (chứng minh trên)
- Mà EF = 1/2 BC (E là trung điểm của BK)
- Suy ra ME = EF
- Tứ giác BCEF có ME = EF và ME // BC (cùng vuông góc với AB) nên BCEF là hình bình hành.
- Do đó, CF // ME.
- Trong tam giác CME có:
- I là trung điểm của ME
- D là trung điểm của BE (theo giả thiết)
- Nên ID là đường trung bình của tam giác CME.
- Suy ra ID // CF.
- Mà CF // ME (chứng minh trên)
- Vậy C, D, I thẳng hàng (tiên đề Euclid).