a) Dễ thấy \(\Delta HBM\) và \(\Delta KCM\) là nửa các tam giác đều

Đặt BM = x ; CM = y \(\Rightarrow x+y=a\) (không đổi)

Ta có \(MH=sinB.BM=\frac{\sqrt{3}x}{2}\) ; \(MK=sinC.CM=\frac{\sqrt{3}y}{2}\)

\(\Rightarrow MH+MK=\frac{\sqrt{3}}{2}\left(x+y\right)=\frac{\sqrt{3}a}{2}\) không đổi.

b) Vì MH + MK không đổi khi M di chuyển trên BC (câu a) nên MH.MK đạt giá trị lớn nhất \(\Leftrightarrow MH=MK\)

Theo bất đẳng thức Cosi, ta có : \(MH.MK\le\frac{\left(MH+MK\right)^2}{4}=\frac{\left(\frac{\sqrt{3}a}{2}\right)^2}{4}=\frac{3a^2}{16}\)

Vậy Max MH.MK \(=\frac{3a^2}{16}\Leftrightarrow MH=MK\Leftrightarrow MB=MC\Leftrightarrow\)M là trung điểm của BC

a) Xét tam giác AHD và tam giác ABH có:

Góc A chung

\(\widehat{ADH}=\widehat{AHB}\left(=90^o\right)\)

\(\Rightarrow\Delta AHD\sim\Delta ABH\left(g-g\right)\)

\(\Rightarrow\frac{AH}{AB}=\frac{AD}{AH}\Rightarrow AH^2=AB.AD\)

b) Ta có tứ giác ADHE có 3 góc vuông nên nó là hình chữ nhật.

Vậy thì \(\widehat{DHA}=\widehat{DEA}\) 

Lại có \(\widehat{DHA}=\widehat{CBA}\) nên \(\widehat{DEA}=\widehat{CBA}\)

Suy ra \(\Delta ADE\sim\Delta ACB\left(g-g\right)\)

c) Gọi I là giao điểm của AO và DE.

Xét tam giác vuông ABC có AO là trung tuyến ứng với cạnh huyền nên OA = OC  hay \(\widehat{OAC}=\widehat{OCA}\)

Lại có  \(\widehat{AED}=\widehat{ABC}\)  nên \(\widehat{OAC}+\widehat{DEA}=\widehat{OCA}+\widehat{ABC}=90^o\)

Suy ra \(\widehat{AIE}=90^o\) hay \(AO\perp DE\)

d) Ta có do \(AO\perp DE\) nên:

\(S_{ADOE}=\frac{1}{2}DE.OA=\frac{1}{2}AH.\frac{BC}{2}=\frac{1}{2}a.AH\)

Vậy thì \(S_{ADOE}\) lớn nhất khi AH lớn nhất.

Xét tam giác vuông ABC, ta có

 \(BC.AH=AB.AC\le\frac{AB^2+AC^2}{2}=\frac{BC^2}{2}=2a^2\)

\(\Rightarrow AH\le a\)

Vậy AH lớn nhất khi AH = a tức là tam giác ABC vuông cân tại A.