Bài 9:
a) Chứng minh \(AH \bot BC\).
- Trong tam giác \( \Delta ABC \), \( BD \) và \( CE \) là các đường cao, do đó \( BD \bot AC \) và \( CE \bot AB \).
- Giao điểm của hai đường cao \( BD \) và \( CE \) là \( H \), nên \( H \) là trực tâm của tam giác \( \Delta ABC \).
- Theo tính chất của trực tâm, đường cao từ \( A \) sẽ vuông góc với cạnh \( BC \).
- Vậy \( AH \bot BC \).
b) Chứng minh tứ giác \( BHCK \) là hình bình hành.
- Ta có \( BD \bot AC \) và \( CE \bot AB \).
- Đường vuông góc với \( AB \) tại \( B \) và đường vuông góc với \( AC \) tại \( C \) cắt nhau tại \( K \).
- Do đó, \( BK \parallel CE \) và \( CK \parallel BD \).
- Trong tứ giác \( BHCK \), ta có:
- \( BK \parallel CE \) và \( CK \parallel BD \).
- Hai cặp cạnh đối song song, nên \( BHCK \) là hình bình hành.
Vậy tứ giác \( BHCK \) là hình bình hành.
Bài 10:
Để giải quyết bài toán này, chúng ta sẽ đi qua từng phần một cách chi tiết.
a) Chứng minh BHCK là hình bình hành
Để chứng minh tứ giác BHCK là hình bình hành, ta cần chứng minh hai cặp cạnh đối song song và bằng nhau.
1. Chứng minh BH song song với CK:
- Do BE là đường cao của tam giác ABC, nên BE vuông góc với AC.
- Tương tự, CF là đường cao của tam giác ABC, nên CF vuông góc với AB.
- Tại điểm K, ta có BK vuông góc với AB và CK vuông góc với AC.
- Do đó, BK song song với CF và CK song song với BE.
2. Chứng minh BH = CK:
- Vì H là trực tâm của tam giác ABC, nên BH và CH là các đường cao.
- Từ tính chất của đường cao trong tam giác, ta có BH = CK.
Vậy, tứ giác BHCK có hai cặp cạnh đối song song và bằng nhau, nên BHCK là hình bình hành.
b) Chứng minh H, M, K thẳng hàng
Để chứng minh ba điểm H, M, K thẳng hàng, ta sử dụng tính chất của hình bình hành và trung điểm.
1. Tính chất của hình bình hành:
- Trong hình bình hành BHCK, ta có BH song song với CK và BK song song với CH.
2. Tính chất của trung điểm:
- M là trung điểm của BC, do đó BM = MC.
3. Chứng minh H, M, K thẳng hàng:
- Do BH song song với CK và BM = MC, nên đường thẳng đi qua M và song song với BH cũng sẽ đi qua K.
- Từ đó, H, M, K thẳng hàng.
c) Chứng minh tứ giác BIKC là hình thang cân
Để chứng minh tứ giác BIKC là hình thang cân, ta cần chứng minh hai cạnh đối song song và hai cạnh bên bằng nhau.
1. Chứng minh BK song song với IC:
- Từ phần a, ta đã có BK song song với CF.
- Do HG = GI và HG vuông góc với BC, nên I là điểm đối xứng của H qua BC.
- Do đó, IC song song với BK.
2. Chứng minh BI = IC:
- Vì I là điểm đối xứng của H qua BC, nên BI = IC.
Vậy, tứ giác BIKC có hai cạnh đối song song và hai cạnh bên bằng nhau, nên BIKC là hình thang cân.
Như vậy, chúng ta đã hoàn thành việc chứng minh cho cả ba phần của bài toán.