Xét 2 tam giác vuôngΔBHM và ΔCKM có:
Góc M1 = M2 ( đối đỉnh)
BM = CM (gt)
⇒ ΔBHM = ΔCKM ( cạnh huyền góc nhọn)
⇒ BH = CK ( 2 cạnh tương ứng)
Vì góc H = M :
⇒ BH // CK ( so le trong)
a) Xét \(\Delta BMH,\Delta CMK\) có:
\(\widehat{BHM}=\widehat{CKM}\left(=90^{^O}\right)\)
\(BM=MC\) (M là trung điểm của BC)
\(\widehat{BMH}=\widehat{CMK}\)(đối đỉnh)
=> \(\Delta BMH=\Delta CMK\) (cạnh huyền - góc nhọn) (*)
=> \(\widehat{HBM}=\widehat{KCM}\) (2 góc tương ứng)
Mà thấy : 2 góc này ở vị trí so le trong
=> \(BH//CK\)
Từ (*) suy ra : \(BH=CK\)( 2 cạnh tương ứng)
b) Xét \(\Delta BKM,\Delta CHM\) có :
\(BM=MC\) (M là trung điểm của BC)
\(\widehat{BMK}=\widehat{CMH}\) (đối đỉnh)
\(HM=MK\) [suy ra từ (*)]
=> \(\Delta BKM=\Delta CHM\left(c.g.c\right)\) (**)
=> \(\widehat{KBM}=\widehat{HCM}\) (2 góc tương ứng)
Mà thấy : 2 góc này ở vị trí so le trong
=> \(BK//CH\left(đpcm\right)\)
Từ (**) suy ra : \(BK=CH\) (2 cạnh tương ứng)
c) Ta có : \(BK=CH\) (chứng minh trên -câub)
Lại có : \(\left\{{}\begin{matrix}CH=HF+FC\left(\text{F là trung điểm của CH}\right)\\BK=BE+EK\left(\text{E là trung điểm của BK}\right)\end{matrix}\right.\)
Suy ra : \(HF=FC=BE=EK\)
Xét \(\Delta HMF,\Delta KME\) có :
\(HF=EK\left(cmt\right)\)
\(\widehat{HMF}=\widehat{KME}\) (đối đỉnh)
\(HM=MK\) [từ (*)]
=> \(\Delta HMF=\Delta KME\left(c.g.c\right)\)
=> \(EM=FM\) (2 cạnh tương ứng)
=> M là trung điểm của EF
Do đó : E, M, F thẳng hàng
=> đpcm