Cho tam giác ABC nhọn (AB<AC) nội tiếp đường tròn (O). Kẻ đường cao AD của tam giác ABC. Qua điểm D kẻ DE vuông góc với AB và DF vuông góc với AC (E thuộc AB, F thuộc AC).

a) Tam giác \(AED\) vuông tại \(E\) nên ba điểm \(A,\;E,\;D\) thuộc đường tròn đường kính \(AD.\)
Tam giác \(AFD\) vuông tại \(F\) nên ba điểm \(A,\;F,\;D\) thuộc đường tròn đường kính \(AD.\)
Vậy bốn điểm \(A,\;E,\;D,\;F\) cùng thuộc đường tròn đường kính \(AD.\)
b) Ta có \(\widehat {AEF} = \widehat {ADF}\) (cùng chắn cung \[AF\] của đường tròn đường kính \(AD\));
\(\widehat {ADF} + \widehat {FDC} = 90^\circ ,\) \(\widehat {FDC} + \widehat {FCD} = 90^\circ \) suy ra \(\widehat {ADF} = \widehat {FCD},\)
Dẫn đến \(\widehat {AEF} = \widehat {ACB}.\)
Xét \(\Delta ABC\) và \(\Delta AEF,\) có \(\widehat {BAC}\) chung và \(\widehat {AEF} = \widehat {ACB}\)
Suy ra (g.g)
Khi đó \(\frac{{AE}}{{AC}} = \frac{{AF}}{{AB}}\) hay \[AE \cdot AB = AF \cdot AC.\]
c)

Ta có \(\widehat {EAI} = \widehat {BCI}\) (cùng chắn cung \(BI\) của đường tròn \(\left( O \right)\)).
Ta có \(\widehat {EAI} + \widehat {AEF} = \widehat {BCI} + \widehat {ACB} = \widehat {ACI} = 90^\circ \)(góc nội tiếp chắn nửa đường tròn \(\left( O \right)\)).
Suy ra \(AI \bot EF.\)
Gọi \(K\) là trung điểm của \(AD\), ta có \(KJ{\rm{//}}AI\)
(đường trung bình của tam giác \(ADI\)).
Suy ra \(KJ \bot EF.\)
Mà \(KE = KF\) (do \(K\) là tâm đường tròn ngoại tiếp tứ giác \(AEDF\)).
Suy ra \(KJ\) là đường trung trực của \(EF.\)
Suy ra \(JE = JF.\)