Cho Δ A B C vuông tại A ( A B < A C ). Tia phân giác của ˆ B cắt A C tại D . Kẻ D E vuông góc với B C tại E . Gọi M là giao điểm của A B và D E . (a) Chứng minh Δ A B D =

a) Xét \(\Delta ABD\) và \(\Delta EBD\), có:

\(\widehat {BAD} = \widehat {BED} = 90^\circ \);

\(BD\) là cạnh chung;

\(\widehat {ABD} = \widehat {EBD}\) (do \(BD\) là tia phân giác của \(\widehat B\)).

Do đó \(\Delta ABD = \Delta EBD\) (cạnh huyền – góc nhọn).

Suy ra \(BA = BE\) (hai cạnh tương ứng).

b) Xét \(\Delta BEM\) và \(\Delta BAC\), có:

\(\widehat {BEM} = \widehat {BAC} = 90^\circ \);

\(BA = BE\) (chứng minh câu a);

\(\widehat {ABE}\) là góc chung.

Do đó \(\Delta BEM = \Delta BAC\) (cạnh góc vuông – góc nhọn kề).

Suy ra \(\widehat {BME} = \widehat {BCA}\) (cặp góc tương ứng).

Mà \(\widehat {ADM}\) phụ với \[\widehat {BME}\]; \(\widehat {ABC}\) phụ với \(\widehat {BCA}\).

Do đó \(\widehat {ADM} = \widehat {ABC}\).

Lại có \(\widehat {BCA} < \widehat {ABC}\) (do \(AB < AC\)).

Suy ra \(\widehat {BME} = \widehat {BCA} < \widehat {ABC}\) hay \(\widehat {AMD} < \widehat {ADM}\).

Khi đó \(AD < AM\) (quan hệ giữa cạnh và góc trong tam giác).

Mà \(AM < DM\) (quan hệ giữa đường xiên và đường vuông góc).

Vậy trong \(\Delta ADM\), \(AD < AM < DM\).

c) \(\Delta MBC\) có \(CA\) và \(ME\) là hai đường cao cắt nhau tại \(D\).

Suy ra \(D\) là trực tâm của \(\Delta MBC\).

Do đó \(BD\) là đường cao thứ ba của \(\Delta MBC\) hay \(BD \bot MC\,\,\,\left( 1 \right)\)

Do \(\Delta BEM = \Delta BAC\) (câu b) nên \(BM = BC\) (hai cạnh tương ứng).

Suy ra \(B\) nằm trên đường trung trực của đoạn thẳng \(MC\).

Lại có \(K\) là trung điểm của \(MC\) nên \(K\) cũng nằm trên đường trung trực của đoạn thẳng \(MC\).

Khi đó \(BK\) là đường trung trực của đoạn thẳng \(MC\) nên \(BK \bot MC\,\,\,\left( 2 \right)\)

Từ \(\left( 1 \right)\) và \(\left( 2 \right)\) suy ra ba điểm \(B\), \(D\), \(K\) thẳng hàng.