Chứng minh NH vuông góc AM:
Kẻ đường kính AG của đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC. Gọi F là giao của AN là đường tròn ngoại tiếp ABC.
\(\Rightarrow\widehat{ACG}\) là góc nt chắn nửa đường tròn \(\Rightarrow\widehat{ACG}=90^0\)
\(\Rightarrow CG\perp AC\) \(\Rightarrow CG||BH\) (cùng vuông góc AC)
Hoàn toàn tương tự ta có \(BG||CH\) (cùng vuông góc AB)
\(\Rightarrow BHCG\) là hình bình hành (2 cặp canh đối song song)
\(\Rightarrow BC;HG\) cắt nhau tại trung điểm mỗi đường
Mà M là trung điểm BC \(\Rightarrow M\in HG\)
BCDE nội tiếp \(\Rightarrow\widehat{NCD}+\widehat{BED}=180^0\)
Mà \(\widehat{BED}+\widehat{NEB}=180^0\) (kề bù)
\(\Rightarrow\widehat{NCD}=\widehat{NEB}\)
Xét hai tam giác NCD và NEB có:
\(\left\{{}\begin{matrix}\widehat{CND}-chung\\\widehat{NCD}=\widehat{NEB}\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow\Delta NCD\sim\Delta NEB\left(g.g\right)\)
\(\Rightarrow\dfrac{NC}{NE}=\dfrac{ND}{NB}\Rightarrow NB.NC=NE.ND\)
Tương tự AFBC nội tiếp nên \(\widehat{NBF}=\widehat{NAC}\) (cùng bù \(\widehat{FBC}\))
\(\Rightarrow\Delta NBF\sim\Delta NAC\Rightarrow\dfrac{NB}{NA}=\dfrac{NF}{NC}\Rightarrow NB.NC=NA.NF\)
\(\Rightarrow NE.ND=NA.NF\Rightarrow\dfrac{NE}{NA}=\dfrac{NF}{ND}\)
Xét hai tam giác NEF và NAD có: \(\left\{{}\begin{matrix}\widehat{N}-chung\\\dfrac{NE}{NA}=\dfrac{NF}{ND}\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow\Delta NEF\sim\Delta NAD\left(c.g.c\right)\Rightarrow\widehat{NEF}=\widehat{NAD}\)
Mà \(\widehat{NEF}+\widehat{DEF}=180^0\Rightarrow\widehat{NAD}+\widehat{DEF}=180^0\)
\(\Rightarrow ADEF\) nội tiếp
Kết hợp câu a \(\Rightarrow A,D,H,E,F\) cùng thuộc 1 đường tròn
\(\Rightarrow\widehat{AFH}=\widehat{AEH}=90^0\)
\(\Rightarrow AF\perp HF\) (1)
Lại có \(\widehat{AFG}=90^0\) (góc nt chắn nửa đường tròn) \(\Rightarrow AF\perp GF\) (2)
(1);(2) \(\Rightarrow H,G,F\) thẳng hàng \(\Rightarrow HG\perp AF\)
Mà M thuộc HG theo cmt \(\Rightarrow MH\perp AF\)
Trong tam giác ANM, ta có 2 đường cao MF và AK cắt nhau tại H
\(\Rightarrow H\) là trực tâm tam giác ANM
\(\Rightarrow NH\) là đường cao thứ 3
\(\Rightarrow NH\perp AM\)