Câu 26-28: (1,5 điểm) Cho tam giác \(ABC\) vuông tại \(A\) có \(AB < AC\), đường cao \(AH\). Trên tia \(HC\) lấy điểm \(D\) sao cho \(HD = HB.\)

a) Chứng minh \(AB = AD.\)

Xét \(\Delta ACF\) có \(CH \bot AF\) tại \(H\), \(AE \bot FC\) tại \(E\).

Mà \(AE\) cắt \(CH\) tại \(D\) nên \(D\) là trực tâm của tam giác \(AFC\).

Do đó, \(FD \bot AC\).

Gọi \(FD\) cắt \(AC\) tại \(K\).

Ta có: \(\widehat {AFK} = \widehat {FKA} - \widehat {KAF} = 90^\circ - \widehat {KAF}\) (1)

            \(\widehat {BAH} = \widehat {BAC} - \widehat {HAC} = 90^\circ - \widehat {HAC} = 90^\circ - \widehat {KAF}\) (2)

Từ (1) và (2) suy ra \(\widehat {AFK} = \widehat {BAH}\).

Xét \(\Delta HAB\) và \(\Delta HFD\), có:

\(\widehat {AFK} = \widehat {BAH}\) (cmt)

\(BH = HD\) (gt)

\(\widehat {BHA} = \widehat {FHD} = 90^\circ \) (gt)

Do đó, \(\Delta HAB = \Delta HFD\) (cgv – gn)

Suy ra \(AH = HF\) hay \(H\) là trung điểm của \(AF.\)

Ta có: \(HE\parallel AC\) nên \(\widehat {EHD} = \widehat C\) (so le trong)

Ta chứng minh được \(\Delta HAC = \Delta HFC\) (2cgv) nên \(\widehat {HAC} = \widehat {HFC}\) (hai góc tương ứng)

Tam giác \(EAF\) vuông tại \(E\) có \(H\) là trung điểm của \(AF.\)

Do đó, \(HE = AE = HF\).

Suy ra tam giác \(HEF\)cân tại \(H\).

Suy ra \(\widehat {HEF} = \widehat {HFE} = \widehat {HAC} = \widehat {AHC} - \widehat {HCA} = 90 - \widehat C\).

Ta có: \(\widehat {FHE} = \frac{{180^\circ - \widehat {HEF}}}{2} = \frac{{180^\circ - 90^\circ + \widehat C}}{2} = \frac{{90^\circ + \widehat C}}{2}\)

Lại có \(\widehat {FHE} + \widehat {EHD} = 90^\circ \) hay \(\frac{{90^\circ + \widehat C}}{2} + \widehat C = 90^\circ \).

Do đó, \(90^\circ + 3\widehat C = 180^\circ \) nên \(\widehat C = 30^\circ \).