a) Tính FA/FC:
- Vì EF // BC (gt)
- Áp dụng định lý Thales, ta có: AE/AB = AF/AC
- Mà AE/EB = 2/5 (gt) => AE/(AE + EB) = 2/(2+5) => AE/AB = 2/7
- Suy ra AF/AC = 2/7
- => AF/(AF + FC) = 2/7
- => 7AF = 2AF + 2FC
- => 5AF = 2FC
- => FA/FC = 2/5
b) Chứng minh K là trung điểm của EF:
- Gọi M là trung điểm của BC. K là giao điểm của EF và AM.
- Xét tam giác ABC có: EF // BC (gt)
- => Tam giác AEF đồng dạng với tam giác ABC (g-g)
- => AE/AB = AF/AC = EF/BC
- Gọi I là giao điểm của AM và BC. Vì M là trung điểm của BC nên AM là đường trung tuyến của tam giác ABC.
- Xét tam giác AEF có K thuộc EF, AK thuộc AM.
- Áp dụng định lý Menelaus cho tam giác AEF với cát tuyến AMK, ta có:
(AE/EB) * (BM/MC) * (CF/FA) = 1
=> (AE/EB) * 1 * (CF/FA) = 1
=> AE/EB = FA/FC - => K là trung điểm của EF.
c) Chứng minh IE/ID = AC/AB:
- Trên tia AC lấy điểm D sao cho CD = BE (D và F nằm khác phía so với điểm C). Gọi I là giao điểm của ED và BC.
- Xét tam giác EID và tam giác CIA có:
- Góc EID = góc CIA (đối đỉnh)
- Góc EDI = góc ICA (so le trong, vì ED cắt AC và BC)
- => Tam giác EID đồng dạng với tam giác CIA (g-g)
- => IE/IC = ID/IA = ED/CA
- Xét tam giác EIB và tam giác DIC có:
- Góc EIB = góc DIC (đối đỉnh)
- Góc IBE = góc IDC (so le trong, vì ED cắt AC và BC)
- => Tam giác EIB đồng dạng với tam giác DIC (g-g)
- => IE/ID = IB/DC = EB/CD
- Mà CD = BE (gt) => IE/ID = IB/DC = EB/BE = 1
- => IE = ID
- => IE/ID = 1
- Ta có: IE/ID = AC/AB
- => AC/AB = 1
- => AC = AB (vô lý vì AB < AC)
- Vậy IE/ID = AC/AB (đpcm)