Gọi giao điểm của IK và AH là O.
Vì ΔABC cân tại A và AH là đường cao
=> AH đồng thời cũng là tia phân giác của ΔABC
hay AO là tia phân giác của \(\widehat{IAK}\)
=> \(\widehat{IAO}=\widehat{OAK}\)
Xét ΔAIO và ΔAKO có: \(\left\{{}\begin{matrix}AI=AK\left(gt\right)\\\widehat{IAO}=\widehat{KAO}\\AO
chung\end{matrix}\right.\)
=> ΔAIO = ΔAKO(c.g.c)
=>IO=KO(2 cạnh tương ứng)
Xét ΔAIK cân tại A (AI=AK) có AO là đường trung tuyến
=> AO là đương trung trực của \(\Delta\) AIK
=> I đối xứng với K qua AH
=>đpcm
Ta có: AI+IB=AB(I nằm giữa A và B)
AK+KC=AC(K nằm giữa A và C)
mà AI=AK(gt)
và AB=AC(ΔABC cân tại A)
nên IB=KC
Xét ΔABH vuông tại H và ΔACH vuông tại H có
AB=AC(ΔABC cân tại A)
AH chung
Do đó: ΔABH=ΔACH(Cạnh huyền-cạnh góc vuông)
Suy ra: BH=CH(Hai cạnh tương ứng)
Xét ΔIBH và ΔKCH có
IB=KC(cmt)
\(\widehat{B}=\widehat{C}\)(ΔBAC cân tại A)
BH=CH(cmt)
Do đó: ΔIBH=ΔKCH(c-g-c)
Suy ra: HI=HK(Hai cạnh tương ứng)
Ta có: AI=AK(gt)
nên A nằm trên đường trung trực của IK(Tính chất đường trung trực của một đoạn thẳng)(1)
Ta có: HI=HK(cmt)
nên H nằm trên đường trung trực của IK(Tính chất đường trung trực của một đoạn thẳng)(2)
Từ (1) và (2) suy ra AH là đường trung trực của IK
hay I đối xứng với K qua AH(đpcm)
Vì tam giác ABC cân tại A và AH là đường cao nên cũng là tia phân giác
=> AH là tia phân giác góc A
Vì tam giác AIK cân tại A và AH là tia phân giác góc A nên AH là đường trung trực của IK
VẬY I đối xứng với K qua AH