a, Xét \(\Delta\) ACD có : AF = FC ; KD = KC
\(\Rightarrow\) KF // AD ( đường trung bình trog TG )
Mà EC \(\perp\) AD \(\Rightarrow\)EC \(\perp\) KF (1) .
Tg tự : \(\Delta\) BCD có : BE = DE ; KD = KC
\(\Rightarrow\) EK // BC . Mà DF \(\perp\) BC \(\Rightarrow\) EK \(\perp\) DF (2) .
Xét \(\Delta\) EFK ta có CE\(\cap\)DF tại H;EC \(\perp\) KF : EK \(\perp\)DF
\(\Rightarrow\) H là trực tâm của \(\Delta\) EFK .
Có : ED = EB = BD/2 ; AF = CF = AC/2 .
\(\Rightarrow\) \(\dfrac{BD}{AC}\) = \(\dfrac{\dfrac{BD}{2}}{\dfrac{CD}{2}}\) = \(\dfrac{DE}{CF}\) (1).
Gọi O là điểm giao của BD và AC .
Xét \(\Delta\) ABO có BD // AC , theo hệ quả của định lí Ta-lét
\(\Rightarrow\) \(\dfrac{DO}{BO}=\dfrac{CO}{AO}\)
\(\Rightarrow\) \(\dfrac{DO}{DO+BO}=\dfrac{CO}{CO+AO}\) \(\Leftrightarrow\) \(\dfrac{DO}{BD}=\dfrac{CO}{AC}\)
\(\Rightarrow\) \(\dfrac{BD}{AC}=\dfrac{DO}{CO}\) (2) .
Từ (1) và (2) ta đc : \(\dfrac{DE}{CF}=\dfrac{DO}{CO}\)
\(\Rightarrow\)\(\dfrac{DO}{CO}=\dfrac{DE}{CF}=\dfrac{DO-DE}{CO-CF}=\dfrac{OE}{OF}\).
\(\Rightarrow\) \(\dfrac{OE}{OD}=\dfrac{OF}{OC}\)
Xét \(\Delta\) OCD có :\(\dfrac{OE}{OD}=\dfrac{OF}{OC}\) (c/m trên)
\(\Rightarrow\) EF // CD (định lí Ta-lét đảo) .
Mà KH \(\perp\) EF \(\Rightarrow\) KH \(\perp\) CD .
Xét \(\Delta\) HCD có :
KH \(\perp\) CD ; HC = HD
\(\Rightarrow\) \(\Delta\) HCD cân tại H (KH vừa là trung tuyến , vừa là đường cao của \(\Delta\) HCD ) .