Cho \(\widehat {xOy}\) là góc nhọn. Trên tia \(Ox\) lấy điểm \(A\) (\(A \ne O\)). Trên tia \(Oy\) lấy điểm \(B\) sao cho \(OA = OB\). Từ \(A\) kẻ đường thẳng vuông góc với \(OA\), cắt \(Oy\)

a) Xét \(\Delta OAE\) và \(\Delta OBF\), có:
\(\widehat {OAE} = \widehat {OBF} = 90^\circ \)
\(OA = OB\) (giả thiết)
\(\widehat {AOB}\) là góc chung
Do đó, \(\Delta OAE = \Delta OBF\) (cgv – gn)
Suy ra \(OE = OF\) (hai cạnh tương ứng)
b) Áp dụng bất đẳng thức tam giác cho \(\Delta EIF\), ta được: \(EF < EI + IF\).
Mà \(2EM = EF\) (do \(M\) là trung điểm của \(EF\))
Suy ra \(2EM < EI + IF.\)
Vậy \(EM < \frac{{EI + IF}}{2}.\)
c) Xét \(\Delta EOF\) có hai đường cao \(FB\) và \(AE\) cắt nhau tại \(I\).
Suy ra \(I\) là trực tâm của \(\Delta OEF.\)
Do đó, \(OI \bot EF\) (1)
Xét \(\Delta OEM\) và \(\Delta OFM\), có:
\(OM\) là cạnh chung
\(ME = MF\) (do \(M\) là trung điểm của \(EF\))
\(OE = OF\) (câu a)
Do đó, \(\Delta OEM = \Delta OFM\) (c.c.c)
Suy ra \(\widehat {OME} = \widehat {OMF}\) (hai góc tương ứng)
Mà \(\widehat {OME} + \widehat {OMF} = 180^\circ \) (hai góc kề bù)
Do đó, \(\widehat {OME} = \widehat {OMF} = 90^\circ \) hay \(OM \bot EF\) (2)
Từ (1) và (2) suy ra \(O,I,M\) thẳng hàng.