Ta có S A B C F E = S A B E + S B F C S A D C F E = S D F C + S D A E

Xét hình bình hàng ABCD có AE và CF lần lượt là phân giác của các góc A và C

nên suy ra: B A E   ^ = D A E ^   = B C F ^   = D C F ^

Xét ΔABE và ΔDCF có:

AB = CD (gt), A B E ^  = C D F ^ (slt), B A E ^ = D C F ^ (cmt)

=> ΔABE = ΔDCF (g.c.g)

=> S_ABE = S_CDF (1)

Xét ΔBCF và ΔDAE có:

AD = BC (gt), A D E ^  = C B F ^ (slt), D A E ^ = B C F ^ (cmt)

=> ΔBCF = ΔDAE (g.c.g)

=> S_BCF = S_DAE (2)

Từ (1) và (2) suy ra:

S_ABE + S_BCF = S_CDF + S_DAE

=> S_ABCFE = S_ADCFE

Đáp án cần chọn là: C

Ta có:

△ ABE =  △ CDF (g.c.g) ⇒ S A B E = S C D F  (l)

△ AED =  △ CFB (g.c.g) ⇒ S A E D = S C F B (2)

Từ (1) và (2) ⇒  S A B E + S C F B = S C D F + S A E D

Hay  S A B C F E = S A D C F E

Ta có: ∠ (AOB) =  ∠ (COD) (đối đỉnh)

∠ (EOB ) = 1/2  ∠ (AOB) (gt)

∠ (COG) = 1/2  ∠ (COD) (gt)

Suy ra:  ∠ (EOB ) =  ∠ (COG)

∠ (EOB) + ∠ (BOC) + ∠ (COG) = 2  ∠ (EOB) +  ∠ (BOC)

Mà  ∠ (AOB ) +  ∠ (BOC) = 180 0  ( kề bù).Hay 2  ∠ (EOB) +  ∠ (BOC ) =  180 0

Suy ra: E,O,G thẳng hàng

Ta lại có:  ∠ (BOC) =  ∠ (AOD ) ( đối đỉnh)

∠ (HOD) = 1/2  ∠ (AOD) (gt)

∠ (FOC) = 1/2  ∠ (BOC) (gt)

Suy ra:  ∠ (HOD) =  ∠ (FOC)

∠ (HOD) +  ∠ (COD ) + ∠ (FOC) = 2  ∠ (HOD) +  ∠ (COD)

Mà  ∠ (AOD) +  ∠ (COD) =  180 0  ( kề bù). Hay 2  ∠ (HOD) +  ∠ (COD) =  180 0

Suy ra: H, O, F thẳng hàng

∠ (ADO) =  ∠ (CBO) ( so le trong)

∠ (HDO) =  ∠ (FBO) ( chứng minh trên)

OD = OB ( t/chất hình bình hành)

∠ (HOD) =  ∠ (FOB ) ( đối đỉnh)

Do đó:  ∆ BFO = ∆ DHO (g.c.g)

⇒ OF = OH

∠ (OAB) =  ∠ (OCD) ( so le trong)

∠ (OAE) = 1/2  ∠ (OAB ) (gt)

∠ (OCG) = 1/2  ∠ (OCD) (gt)

Suy ra:  ∠ (OAE) =  ∠ (OCG)

Xét  ∆ OAE và  ∆ OCG,ta có :

∠ (OAE) =  ∠ (OCG) ( chứng mình trên)

OA = OC ( t/chất hình bình hành)

∠ (EOA) =  ∠ (GOC) ( đối đỉnh)

Do đó:  ∆ OAE=  ∆ OCG (g.c.g) ⇒ OE = OG

Suy ra tứ giác EFGH là hình bình hành ( vì có 2 đường chéo cắt nhau tại trung điểm của mỗi đường)

OE ⊥ OF (tính chất tia phân giác của hai góc kề bù) hay EG ⊥ FH

Vậy tứ giác EFGH là hình thoi

Hình ABCFE không phải là đa giác lồi vì nó nằm trên hai nửa mặt phẳng có bờ là đường thẳng chứa cạnh EF.

Hình ADCFE không phải là đa giác lồi vì nó nằm trên hai nửa mặt phẳng có bờ là đường thẳng chứa cạnh EF.