Lời giải:
a)
Xét tam giác $AEN$ và $AFN$ có:
$\widehat{ANE}=\widehat{ANF}=90^0$
$AN$ chung
$\widehat{EAN}=\widehat{FEAN}$ (tính chất tia phân giác)
$\Rightarrow \triangle AEN=\triangle AFN$ (g.c.g)
$\Rightarrow AE=AF$ và $\widehat{E_1}=\widehat{F_1}(1)$
Kẻ $BG\parallel AC$ ($G\in EF$)
Khi đó:
$\widehat{G_1}=\widehat{F_1}(2)$ (đồng vị)
Từ $(1);(2)\Rightarrow \widehat{E_1}=\widehat{G_1}$ nên tam giác $BEG$ cân tại $B$. Do đó $BE=BG(*)$
Mặt khác:
Xét tam giác $BGM$ và $CFM$ có:
$BM=CM$
$\widehat{BMG}=\widehat{CMF}$ (đối đỉnh)
$\widehat{B_1}=\widehat{C_1}$ (so le trong)
$\Rightarrow \triangle BGM=\triangle CFM$
$\Rightarrow BG=CF(**)$
Từ $(*); (**)\Rightarrow BE=CF$ (đpcm)
b)
Theo phần a ta có:
$AE=AF$
$\Rightarrow 2AE=AE+AF=AB+BE+AC-CF=AB+AC+(BE-CF)=AB+AC$ (do $BE=CF$)
$\Rightarrow AE=\frac{AB+AC}{2}$ (đpcm)