a) Ta có:
\(\widehat{ABH}+\widehat{C_1}=90^0\) (2 góc phụ nhau) (1)
\(\widehat{ABH}+\widehat{A_1}=90^0\) (2 góc phụ nhau) (2)
Từ (1), (2) \(\Rightarrow\widehat{C_1}=\widehat{A_1}\) (cùng phụ với \(\widehat{ABH}\)) (3)
Xét \(\Delta ABH\) và \(\Delta CBA\) ta có:
\(\widehat{AHB}=\widehat{CAB}=90^0\) (4)
Từ (3), (4) \(\Rightarrow\Delta ABH\sim\Delta CBA\) (G-G) (5)
Từ (5) \(\Rightarrow\dfrac{AB}{BC}=\dfrac{BH}{AB}\)\(\Leftrightarrow AB^2=BH.BC\)
b) Ta có: DE // AH (gt)
Mà AH \(\perp\) BC (gt)
\(\Rightarrow DE\perp BC\Rightarrow\widehat{CDE}=90^0\)
Xét \(\Delta CED\) và \(\Delta CBA\) ta có:
\(\widehat{C_1}\) là góc chung (6)
\(\widehat{CDE}=\widehat{CAB}=90^0\) (7)
Từ (6), (7) \(\Rightarrow\Delta CED\sim\Delta CBA\) (G-G) (8)
Từ (8) \(\Rightarrow\dfrac{CE}{CB}=\dfrac{CD}{CA}\Leftrightarrow CE.CA=CD.CB\) (9)
c) (9) \(\Leftrightarrow\dfrac{CA}{CB}=\dfrac{CD}{CE}\) (10)
Vì DE // AH, theo định lý Ta-lét ta có:
\(\dfrac{CE}{AE}=\dfrac{CD}{HD}\Leftrightarrow CE.HD=CD.AE\Leftrightarrow\dfrac{HD}{AE}=\dfrac{CD}{CE}\) (11)
Xét \(\Delta CHA\) và \(\Delta CAB\) ta có:
\(\widehat{CHA}=\widehat{CAB}=90^0\) (12)
Từ (6), (12) \(\Rightarrow\Delta CHA\sim\Delta CAB\) (G-G) (13)
Từ (13) \(\Rightarrow\dfrac{CA}{CB}=\dfrac{HA}{AB}\) (13)
Từ (10), (11), (13) \(\Rightarrow\dfrac{HD}{AE}=\dfrac{HA}{AB}\) (14)
Mà \(\widehat{DHA}=\widehat{ABE}=90^0\) (15)
Từ (14), (15) \(\Rightarrow\Delta DHA\sim\Delta BAE\) (C-G-C) (16)
Từ (16) \(\Rightarrow\widehat{D_1}=\widehat{B_1}\) (17)
Và \(\widehat{A_2}=\widehat{E_1}\) (18)
Mà HA = HD (gt)
Nên \(\Delta DHA\) vuông cân tại H
\(\Rightarrow\widehat{A_2}=\widehat{D_1}\) (19)
Từ (17), (18), (19) \(\Rightarrow\widehat{B_1}=\widehat{E_1}\)
\(\Rightarrow\Delta BAE\) vuông cân tại A
\(\Rightarrow AB=AE\)
a+b)
Xét \(\Delta ABH,\Delta CBA\) có :
\(\left\{{}\begin{matrix}\widehat{B}:Chung\\\widehat{BAC}=\widehat{BHA}=90^o\end{matrix}\right.\)
=> \(\Delta ABH\sim\Delta CBA\left(g.g\right)\)
=> \(\dfrac{BH}{AB}=\dfrac{AB}{BC}\)
=> \(AB^2=BH.BC\left(đpcm\right)\)
Xét \(\Delta ACH,\Delta CED\) có :
\(\left\{{}\begin{matrix}\widehat{C}:chung\\\widehat{CAH}=\widehat{CED}\left(\text{đồng vị}\right)\end{matrix}\right.\)
=> \(\Delta ACH\sim\Delta CED\left(g.g\right)\)
=> \(\dfrac{CE}{CD}=\dfrac{CA}{CH}\)(1)
Xét \(\Delta AHC,\Delta CAB\) có :
\(\left\{{}\begin{matrix}\widehat{C}:chung\\\widehat{CHA}=\widehat{BAC}=90^o\end{matrix}\right.\)
=> \(\Delta AHC\sim\Delta CAB\left(g.g\right)\)
=> \(\dfrac{CA}{CH}=\dfrac{CB}{CA}\) (2)
Từ (1) và (2) => \(\dfrac{CE}{CD}=\dfrac{CB}{CA}\left(=\dfrac{CA}{CH}\right)\)
=> \(CE.CA=CD.CB\)
=> đpcm.