Cho ΔDEF vuông tại D cóDE<DF, đường caoDH. Từ H kẻ HM⊥DE(M∈DE). KẻHN⊥DF(N∈DF). Gọi I là trung điểm của HF. Tia MH cắt tia DI tại K. (a) Tứ giác DMHNlà hình gì? Vì sao?

a) Tứ giác \(DMHN\) có:
• \(\widehat {MDN} = 90^\circ \) (do \(\Delta DEF\) vuông tại \(D\))
• \(\widehat {DMH} = 90^\circ \) (do \(MH \bot DE\))
• \(\widehat {HND} = 90^\circ \) (do \(HN \bot DF\)).
Do đó, tứ giác \(DMHN\) là hình chữ nhật.
b) Ta có: \(MH \bot DE;\,\,DF \bot DE\) suy ra \(MH\,{\rm{//}}\,DF\) nên \(MK\,{\rm{//}}\,DF\).
Do đó \(\widehat {KHI} = \widehat {DFI}\) (hai góc so le trong)
Xét \[\Delta HIK\] và \[\Delta FID\] có:
\(\widehat {HIK} = \widehat {FID}\) (hai góc đối đỉnh)
\[HI = IF\] (gt)
\(\widehat {KHI} = \widehat {DFI}\) (cmt)
Do đó \[\Delta HIK = \Delta FID\] (g.c.g)
Suy ra \[DI = IK\] (hai cạnh tương ứng).
Xét tứ giác \[DHKF\] có \[DI = IK\] (cmt); \[HI = IF\] (gt)
Do đó, tứ giác \[DHKF\] là hình bình hành.
c) Xét tam giác \[DHF\] có \(MN\) cắt \(DH\) tại \(O\), \(FO\) cắt \(DK\) tại \(G\).
Khi đó, \(G\) là trọng tâm của tam giác \[DHF\] suy ra \(DI = \frac{3}{2}DG\) .
Mà \[DK = 2DI\] nên \[DK = 3DG\].