a) Xét \(\Delta\)ADE có:
ADE+DAE+AED=180o (đl tổng ba góc \(\Delta\))
\(\Rightarrow\)AED=180o-90o-60o
\(\Rightarrow\)AED=30o
Ta có:
AD=\(\frac{1}{2}\)AE (t/c cạnh đối diện góc 30o trong \(\Delta\)vuông) (1)
Mà AD=\(\frac{1}{3}\)AB
\(\Rightarrow\)AD=\(\frac{1}{3}\)(AD+BD)
\(\Rightarrow\)AD=\(\frac{1}{3}\)AD+\(\frac{1}{3}\)BD
\(\Rightarrow\)AD-\(\frac{1}{3}\)AD=\(\frac{1}{3}\)BD
\(\Rightarrow\frac{2}{3}\)AD=\(\frac{1}{3}\)BD
\(\Rightarrow\)2AD=BD
\(\Rightarrow\)AD=\(\frac{1}{2}\)BD (2)
Từ (1) và (2)
\(\Rightarrow\)AE=BD
\(\Rightarrow\)AC-AE=AB-BD (AB=AC \(\Delta\)ABC đều)
\(\Rightarrow\)EC=AD
Xét \(\Delta\)ADE và \(\Delta\)CEF có:
ADE=CÈ (=90o)
EC=AD (cmt)
EAD=ECF (=60o)
\(\Rightarrow\Delta\)ADE=\(\Delta\)CEF (g.c.g)
\(\Rightarrow\)AE=CF (2 cạnh tương ứng)
\(\Rightarrow\)AC-AE=BC-CF (AC=BC \(\Delta\)ABC đều)
\(\Rightarrow\)EC=BF
Mà EC=AD
\(\Rightarrow\)BF=AD
Xét \(\Delta\)ADE và \(\Delta\)BFD có:
AD=BF (cmt)
DAE=DBF (=60o)
AE=BD (cmt)
\(\Rightarrow\Delta\)ADE=\(\Delta\)BFD (c.g.c)
\(\Rightarrow\)ADE=BFD (2 góc tương ứng)
Mà ADE=90o
\(\Rightarrow\)BFD=90o
\(\Rightarrow\)DF \(\perp\)BC (đcm)
b) Vì \(\Delta\)ADE=\(\Delta\)CÈ
\(\Delta\)ADE=\(\Delta\)BFD
\(\Rightarrow\Delta\)ADE=\(\Delta\)CEF=\(\Delta\)BFD
\(\Rightarrow\)DE=EF=FD (cạnh tương ứng)
\(\Rightarrow\Delta\)DEF đều (đpcm)