chứng minh: Δ A H C = Δ K C H .

a) Xét \(\Delta AHC\) và \(\Delta KCH\) có
\(AH = HK\) (\(H\) là trung điểm của \(AK\))
\(\widehat {AHC} = \widehat {CHK}\) (\(AH \bot BC\))
\(CH\) là cạnh chung
Do đó \(\Delta AHC = \Delta KHC\) (cgc).
b) Vì \[\Delta AHC = \Delta KHC\] (chứng minh trên) do đó \[AC = CK\] (2 cạnh tương ứng) (1)
Xét \[\Delta AEC\] và \[\Delta DEB\] ta có :
\[AE = ED\] (\[E\] là trung điểm của \[AD\])
\[BE = CE\] (\[E\] là trung điểm của \[BE\]) \[\widehat {AEC} = \widehat {BEC}\] (đối đỉnh)
Do đó \[\Delta AEC = \Delta DEB\] (c.g.c), suy ra \[AC = DB\] (2 cạnh tương ứng) (2)
Từ (1) và (2) suy ra \[BD = AC = CK\].
c) Xét \[\Delta AHC\] và \[\Delta KHE\] ta có \[AH = KH\], \[\widehat {AHE} = \widehat {KHE}\], \[HE\] là cạnh chung
Suy ra \[\Delta AHC = \Delta KHE\] (c.g.c) do đó \[\widehat {AEH} = \widehat {KEH}\] (2 góc tương ứng)
Suy ra \[EH\] là tia phân giác \[AEK\].
Vì \[\Delta AHE = \Delta KHE\] nên \[AE = KE\] mà \[AE = ED\]
Suy ra \[KE = ED\] do đó \[\Delta KED\]cân tại \[E\] nên \[\widehat {EKD} = \widehat {EDK}\].
\[\widehat {EDK} + \widehat {KED} = 90^\circ \] nên \[\widehat {EKD} = \frac{{180^\circ - \widehat {KED}}}{2}\]
Lại có \[\widehat {AKE} + \widehat {KED} = 180^\circ \] suy ra \[\widehat {AKE} = 180^\circ - \widehat {KED}\].
\[\widehat {AEH} + \widehat {HEK} = 180^\circ - \widehat {KED}\]
\[\widehat {HEK} = 180^\circ - \widehat {KED}\]
\[\widehat {HEK} = \frac{{180^\circ - \widehat {KED}}}{2}\] (4)
Từ (3) và (4) suy ra \[\widehat {HEK} = \widehat {ABC}\] mà chúng là 2 góc so le trong
Do đó \[HE{\rm{//}}KD\] hay \[BC{\rm{//}}KD\].
d) Xét \[\Delta KEN\] và \[\Delta DEN\]\[CE = ED\] (\[EN\] chung) \[KN = ND\] (\[N\] là trung điểm của \[KD\])
Suy ra \[\Delta KEN = \Delta DEN\] (c.c.c) nên \[\widehat {ENK} = \widehat {END}\] mà \[\widehat {ENK} + \widehat {END} = 180^\circ \].
Suy ra \[\widehat {ENC} = \widehat {END} = \frac{{180^\circ }}{2} = 90^\circ \] hay \[EN \bot KD\].
\[\Delta KBE = \Delta DCE\] suy ra \[BK = CD\] (2 cạnh tương ứng)
\[\Delta BKD = \Delta CDK\] (c.c.c) do đó \[\widehat {BDK} = \widehat {CKD}\] (2 góc tương ứng)
Suy ra \[\Delta KID\] cân tại \[I\] nên \[IK = ID\] xét \[\Delta KIN = \Delta DIN\] do đó \[\widehat {INK} - \widehat {IND}\].
Mà \[\widehat {INK} + \widehat {IND} = 180^\circ \] suy ra \[\widehat {INK} = \widehat {IND} = 90^\circ \] hay \[IN \bot KD\].