a) Δ B D F = Δ E D C . b) điểm F , D , E thẳng hàng

a) Chứng minh \(\Delta BDF = \Delta EDC\).
Vì \(AD\) là phân giác \(\widehat {BAC}\)nên \(\widehat {BAD} = \widehat {CAD}\).
Xét \(\Delta ADF\) và \(\Delta ADC\)có:
\(AF = AC\,;\,\,\widehat {FAD} = \widehat {CAD}\,;\,\,AD\) chung.
Do đó\(\Delta ADF = \Delta ADC\) (c.g.c)
Suy ra \(\widehat {AFD} = \widehat {ACD}\) (hai góc tương ứng) và \(FD = CD\) (hai cạnh tương ứng)
Vì \(AF = AC\,;\,\,AB = AE\) suy ra \(BF = EC\)
Xét tam giác \(BDF\) và tam giác \(EDC\) có:
\(BF = EC\,;\,\,\,\widehat {BFD} = \widehat {ECD}\,;\,\,\,FD = CD\).
Do đó\(\Delta BDF = \Delta EDC\) (c.g.c)
b) Theo câu a) \(\Delta BDF = \Delta EDC\) suy ra \(\widehat {BDF} = \widehat {ECD}\).
Mà \(\widehat {BDE} + \widehat {EDC} = 180^\circ \) (hai góc kề bù) nên\(\widehat {BDE} + \widehat {FDB} = 180^\circ \), do đó \(\widehat {FDE} = 180^\circ \).
Suy ra ba điểm \(F,\,D,\,E\) thẳng hàng.
c) Gọi \(G,\,H\) theo thứ tự là giao điểm của \(AD\) và \(BE,\,CF\).
Xét tam giác \(ABG\) và \(AEG\) có:
\(AB = AE\,;\,\,\widehat {BAG} = \widehat {EAG}\,;\,\,AG\) chung.
Suy ra \(\Delta ABG = \Delta AEG\) (c.g.c)
Do đó, \(\widehat {AGB} = \widehat {AGE}\) (hai góc tương ứng) và \(GB = GE\) (hai cạnh tương ứng) (1)
Mà \(\widehat {AGB} + \widehat {AGE} = 180^\circ \) suy ra \(\widehat {AGB} = \widehat {AGE} = 90^\circ \) (2)
Từ (1) và (2) suy ra \(AD\) là đường trung trực \(BE\).
Chứng minh tương tự ta có \(AD\) là đường trung trực \(CF\).