a)
Ta có:
BD = CE (giả thiết)
CI = CA (giả thiết)
∠ABD = ∠ICE (hai góc đối đỉnh)
Suy ra ΔABD = ΔICE (c.g.c)
Chứng minh AB + AC < AD + AE:
Vì ΔABD = ΔICE nên AD = IE (hai cạnh tương ứng).
Xét ΔAIE, ta có: AI < AE + IE (bất đẳng thức tam giác)
Mà AI = AC + CI = AC + CA = 2AC (do CI = CA) và IE = AD (chứng minh trên)
Suy ra: 2AC < AE + AD (1)
Mặt khác, AB + BD = AD (do D nằm giữa B và A), AC = AI/2
Từ (1) suy ra: 2AC < AD + AE <=> AC + AC < AD + AE.
Do BD < BC => AB + AC < AB + BD + AC = AD + AC.
Mặt khác AC < AE (bất đẳng thức tam giác trong tam giác ACE). Do đó AB + AC < AD + AE.
Vậy, AB + AC < AD + AE.
b)
Xét hai tam giác vuông ΔBDM và ΔCEN, ta có:
BD = CE (giả thiết)
∠DMB = ∠ENC = 90° (do DM ⊥ BC và EN ⊥ BC)
∠DBM = ∠ECN (hai góc đối đỉnh)
Suy ra ΔBDM ≅ ΔCEN (g.c.g)
Do đó, BM = CN (hai cạnh tương ứng).