Ta có: ^EBC là góc ngoài \(\Delta\)ABC => ^EBC = ^BAC + ^ACB = 900 + ^ACB = ^BCF + ^ACB = ^ACF
Xét \(\Delta\)BEC và \(\Delta\)CAF: BE = CA, ^EBC = ^ACF (cmt), BC = CF => \(\Delta\)BEC = \(\Delta\)CAF (c.g.c)
=> ^BEC = ^CAF hay ^AEC = ^CAO. Mà ^CAO + ^EAO = 900 => ^AEC + ^EAO = 900
Do đó: CE vuông góc AF tại O. Ta áp dụng ĐL Pytago vào các tam giác: CAE, AOC, COF, EOF, AOE
Khi đó hệ thức cần c/m tương đương:
\(CF^2+AE^2=\frac{1}{2}\left(CE^2+EF^2+FC^2\right)\Leftrightarrow CF^2+2AE^2=CE^2+EF^2\)
\(\Leftrightarrow CF^2+2AE^2=AC^2+AE^2+EF^2\Leftrightarrow CF^2+AE^2=AC^2+EF^2\)
\(\Leftrightarrow OA^2+OC^2+OE^2+OF^2=OA^2+OB^2+OC^2+OF^2\) (luôn đúng) => ĐPCM.