a/ nối Q với I
ta có BE;CF là đường cao của tam giác ABC
=> góc BEA= góc CFA =90o
tứ giác AEHF có: góc BEA + góc CFA =180o
mà 2 góc này ở vị trí đối nhau
=> tú giác AEHF nội tiếp
=> Góc HAF = góc HEF (vì cùng chắn cung HF nhỏ)(1)
ta có: PQ // BC mà AD\(\perp BC\)
=>\(PQ\perp AD\)
ta lại có: góc AEQ= góc AIQ mà Góc AIQ =90o
=> góc AEQ =90o
tứ giác AIEQ có: gócAEQ= góc QIA =90o
mà 2 góc này ở vị trí kề nhau cùng nhìn cạnh AQ
=>tứ giác AIEQ nội tiếp
=> góc QEI + góc QAI =180o
=> góc QAI = 180o - góc QEI (2)
mà góc QEI+ góc IEH=180o
=> Góc IEH =180o - góc QEI (3)
từ (2) và (3) ta có: góc IEH=góc QAI(4)
từ (1) và (4) ta có: góc QAI = góc PAI
hay AI là phân giác góc PAQ
tam giác PAQ có AI là phân giác đồng thời là đường cao
=> tam giác PAQ cân tại A
=> AI đồng thời là đường trung truyến
=> i là trung điểm của PQ hay IP=IQ (ĐPCM)