Do \(BD\perp AC\) và \(CE\perp AB\)
\(\Rightarrow\widehat{ABD}=\widehat{ACE}\) (cùng phụ \(\widehat{BAC}\))
Mà \(\left\{{}\begin{matrix}\widehat{ABF}=180^0-\widehat{ABD}\\\widehat{GCA}=180^0-\widehat{ACE}\end{matrix}\right.\) (các góc kề bù)
\(\Rightarrow\widehat{ABF}=\widehat{GCA}\)
Xét hai tam giác ABF và GCA có:
\(\left\{{}\begin{matrix}AB=CG\left(gt\right)\\\widehat{ABF}=\widehat{GCA}\left(cmt\right)\\BF=AC\left(gt\right)\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow\Delta ABF=\Delta GCA\left(c.g.c\right)\)
\(\Rightarrow AF=AG\)
Đồng thời ta cũng suy ra \(\widehat{BAF}=\widehat{CGA}\)
Lại có: \(\widehat{ACE}=\widehat{CGA}+\widehat{CAG}\) (t/c góc ngoài của tam giác)
\(\Rightarrow\widehat{ACE}=\widehat{BAF}+\widehat{CAG}\)
Mà tam giác ACE vuông tại E \(\Rightarrow\widehat{ACE}+\widehat{CAE}=90^0\)
\(\Rightarrow\widehat{BAF}+\widehat{CAG}+\widehat{CAE}=90^0\)
\(\Rightarrow\widehat{FAG}=90^0\)
Hay \(AF\perp AG\)