Xét ΔABD có
E là trung điểm của AB
H là trung điểm của AD
Do đó: EH là đường trung bình của ΔABD
Suy ra: EH//BD và \(EH=\dfrac{BD}{2}\left(1\right)\)
Xét ΔBCD có
F là trung điểm của BC
G là trung điểm của DC
Do đó: FG là đường trung bình của ΔBCD
Suy ra: GF//BD và \(FG=\dfrac{BD}{2}\left(2\right)\)
Từ (1) và (2) suy ra HE//GF và HE=GF
Xét ΔBAC có
E là trung điểm của AB
F là trung điểm của BC
Do đó: EF là đường trung bình của ΔBAC
Suy ra: EF//AC
Xét tứ giác EHGF có
EH//GF
EH=GF
Do đó: EHGF là hình bình hành
mà EG=HF
nên EHGF là hình chữ nhật
Suy ra: \(\widehat{HEF}=90^0\)
⇒HE⊥FE
⇔HE⊥AC
⇔BD⊥AC