Gọi giao điểm của AC với DB là H.
Xét tam giác AEB có:\(\hept{\begin{cases}\widehat{EAB}=\frac{60^0}{2}=30^0\\\widehat{EBA}=180^0-60^0-90^0=30^0\end{cases}\Rightarrow}\widehat{EAB}=\widehat{EBA}\Rightarrow\Delta AEB\) cân tại E.
Do EK là đường cao nên đồng thời là đường trung tuyến suy ra AK=BK.
Ta có:\(\widehat{CEA}=180^0-\widehat{ACE}-\widehat{CAE}=180^0-90^0-30^0=60^0\)
Xét tam giác AEC và tam giác AEK có:AE là cạnh chung,^CAE=^KAE(có AE là phân giác) \(\Rightarrow\Delta AEC=\Delta AEK\left(ch-gn\right)\Rightarrow\widehat{CEA}=\widehat{KEA}=60^0\)
\(\Rightarrow\widehat{CEH}=180^0-\widehat{CEA}-\widehat{KEA}=180^0-60^0-60^0=60^0\Rightarrow\widehat{AEH}=120^0\)
Mặt khác:\(\widehat{AEB}=180^0-\widehat{CEA}=180^0-60^0=120^0\)
\(\Rightarrow\widehat{AEB}=\widehat{AEH}\)
Khi đó:\(\Delta EAH=\Delta EAB\left(g-c-g\right)\Rightarrow HA=HB\)
Mà \(\widehat{CAB}=60^0\Rightarrow\Delta AHB\) đều.
Lại có HK là đường trung tuyến(do KA=KB) nên HK là đường cao hay \(HK\perp AB\).Mà \(EK\perp AB\) nên H,E,K thẳng hàng hay AC,BD,EK cùng đi qua một điểm.
1. ΔABE = ΔHBE
Xét ΔABE và ΔHBE, ta có :
(gt)
( BE là đường phân giác BE).
BE là cạnh chung.
=> ΔABE = ΔHBE
2. BE là đường trung trực của AH :
BA =BH và EA = EH (ΔABE = ΔHBE)
=> BE là đường trung trực của AH .
3. EK = EC
Xét ΔKAE và ΔCHE, ta có :
(gt)
EA = EH (cmt)
( đối đỉnh).
=> ΔKAE và ΔCHE
=> EK = EC
4. EC > AC
Xét ΔKAE vuông tại A, ta có :
KE > AE (KE là cạnh huyền)
Mà : EK = EC (cmt)
=> EC > AC.