a) Xét ΔBMA và ΔCMD có:
MB = MC (M: trđ BC)
BMA = CMD (đối đỉnh)
MA = MD (gt)
=> ΔBMA = ΔCMD (c.g.c)
=> AB = CD (2 cạnh tương ứng)
Đồng thời BAC = DCA = 90o (2 góc tương ứng)
Xét ΔBAC và ΔDCA có:
BAC = DCA (= 90o)
AB = CD (cmt)
AC: chung
=> ΔBAC = ΔDCA (2cgv) (1)
Xét ΔBAE và ΔBAC có:
BAE = BAC (= 90o)
AB: chung
AE = AC (gt)
=> ΔBAE = ΔBAC (2cgv) (2)
Từ (1) và (2) => ΔBAE = ΔDCA
=> BEA = DAC (2 góc tương ứng)
Mà hai góc ở vị trí đồng vị => BE // AM
b) Giả sử AC = 1/2BC
<=> 2AC = BC
<=> EC = BC (*)
Theo câu a, ta được BE = BC (ΔBAE = ΔBAC) (**)
Từ (*) và (**) => ΔBEC đều
<=> EBC = 60o
Mà ABE = ABC (ΔBAE = ΔBAC)
<=> ABC = 30o
Vậy AC = 1/2BC <=> ABC = 30o
c) Xét ΔBMD và ΔCMA có:
MA = MD (gt)
BMD = CMA (đối đỉnh)
MB = MC (M: trđ BC)
=> ΔBMD = ΔCMA (c.g.c) (+)
=> BD = AC (2 cạnh tương ứng)
Mà AC = AE => BD = AE
Từ (+) ta suy ra được DBM = MCA (2 góc tương ứng)
Mà 2 góc ở vị trí so le trong
=> BD // AC
Mà BA vuông góc AC
=> BD vuông góc AB
Xét ΔBOD và ΔAOE có:
OBD = OAE (= 90o)
BD = AE (cmt)
OB = OA (O: trđ AB)
=> ΔBOD ΔAOE (2cgv)
=> BOD = AOE (2 góc tương ứng)
Có: BOD + DOA = 180o (kề bù)
=> EOA + AOD = EOD = 180o
=> E, O, D thẳng hàng