(2,5 điểm) Cho \(\Delta ABC\) vuông tại \[B\] có \[AD\] là tia phân giác của \[\widehat {BAC}\]\(\left( {D \in BC} \right)\). Kẻ \[DI \bot AC\,\,\left( {I \in AC} \right).\]

a) Chứng minh \(AB = AI\).

b) Từ \[C\] kẻ đường thẳng vuông góc với \[AD,\] cắt \[AD\] tại \[K.\] Hai đường thẳng \[CK\] và \[AB\] cắt nhau tại \[E.\] Chứng minh \[K\] là trung điểm của \[CE\] và \(\Delta AEC\) cân.

c) Chứng minh ba điểm \[E,{\rm{ }}D,{\rm{ }}I\] thẳng hàng.

a) Xét \(\Delta ABD\) và \(\Delta AID\) có:

\(\widehat {ABD} = \widehat {AID} = 90^\circ \); \(AD\) là cạnh chung; \(\widehat {BAD} = \widehat {IAD}\) (vì \[AD\] là phân giác của \(\widehat {BAC}\,).\)

Do đó \(\Delta ABD = \Delta AID\) (cạnh huyền – góc nhọn).

b) Xét \(\Delta AEK\) và \(\Delta ACK\) có:

\(\widehat {AKE} = \widehat {AKC} = 90^\circ \); \[AK\] là cạnh chung; \(\widehat {EAK} = \widehat {CAK}\) (vì \[AD\] là tia phân giác của \(\widehat {BAC}\,).\)

Do đó \(\Delta AEK = \Delta ACK\) (cạnh góc vuông – góc nhọn kề).  

Suy ra \(EK = CK\,;\,\,AE = AC\) (hai cạnh tương ứng).

Vì \[K \in CE\] và \(EK = CK\) nên \[K\] là trung điểm của \[CE\].

Vì \(AE = AC\) nên \(\Delta AEC\) cân tại \(A\).

c) Ta có \(BC \bot AB\) (vì \(\Delta ABC\) vuông tại \[B\]); \(E \in AB\) nên \(BC\) là đường cao của \(\Delta AEC.\)

Ta thấy \(\Delta AEC\) có \[BC\] và \[AK\] là đường cao .

Mà \[BC\] cắt \[AK\] tại \[D.\] Do đó \[D\] là trực tâm của \(\Delta AEC\).

Suy ra \(ED\) thuộc đường cao của \(\Delta AEC\) nên \(D\) thuộc đường cao của \(\Delta AEC\) hay \(ED \bot AC\).

Mặt khác \[DI \bot AC\], do đó ba điểm \[E,{\rm{ }}D,{\rm{ }}I\] thẳng hàng.