Cho tam giác \(ABC\) cân tại \(A\) có đường cao \(AM\), \(N\) là trung điểm của \(AC\). Kẻ \(Ax\parallel BC\) cắt \(MN\) tại \(E\).

a) \(M\) là trung điểm của \(BC.\)                   b) \(ME\parallel AB.\)

c) \(AE = MC.\)                                              d) $\mathrm{\Delta AEN}\backsim \mathrm{\Delta CNM}$.

Đáp án:     a) Sai.        b) Đúng.    c) Sai.         d) Sai.

⦁ Tứ giác \(AHKC\) có hai đường chéo cắt nhau tại trung điểm \(I\) của mỗi đường nên là hình bình hành nên \(\widehat {HKC} = \widehat {HAC}\). Do đó ý a) sai.

⦁ Xét tứ giác \(AMHN\) có \(\widehat {AMH} = \widehat {MAN} = \widehat {ANH} = {\rm{90^\circ }}\)

Do đó tứ giác \[AMHN\] là hình chữ nhật. Do đó ý b) đúng.

⦁ Khi đó \(OA = ON = OM = OH\) nên \(\Delta OMH\) cân tại \(O\,.\)

Suy ra \(\widehat {OMH} = \widehat {OHM}\) mà \(\widehat {HKC} = \widehat {OHM}\) (so le trong) nên \(\widehat {HKC} = \widehat {OMH}\).

Mặt khác \(\widehat {HKC} = \widehat {HAC}\) (chứng minh ý a) nên \(\widehat {OMH} = \widehat {HKC}\).

Hình thang \(MNCK\) có hai góc kề một đáy bằng nhau nên là hình thang cân. Do đó ý c) sai.

⦁ Vì \(\Delta AHC\) có hai đường trung tuyến \(AI,\,\,CO\) cắt nhau tại \(D\) nên \(D\) là trọng tâm nên

\(AD = \frac{2}{3}AI\) mà \(AI = \frac{1}{2}AK\).

Thay vào ta được \(AD = \frac{2}{3} \cdot \frac{1}{2}AK = \frac{1}{3}AK\) nên \(AK = 3AD\). Do đó ý d) sai.

Đáp án:               a) Sai.        b) Đúng.    c) Đúng.     d) Sai.

Suy ra \[I\] là trung điểm của cạnh \[AM.\] Do đó ý b) đúng.

⦁ Hai tam giác \[ABI\] và \[IBM\] có cùng chiều cao hạ từ đỉnh \[B\] xuống đáy \[AM\], gọi là \[{h_B}.\]

Khi đó, diện tích của hai tam giác \[ABI\] và \[IBM\] là: \[{S_{ABI}} = \frac{1}{2}{h_B} \cdot AI;{\rm{ }}{S_{BMI}} = \frac{1}{2}{h_B} \cdot IM\].

Mà \[AI = AM\] nên \[{S_{AIB}} = {S_{IMB}}.\] Do đó ý c) đúng.

⦁ Gọi \[{h_A},\,\,{h_I}\] lần lượt chiều cao hạ từ \[A\] và \[I\] xuống đáy \[BC\].

Vì \[I\] là trung điểm của cạnh \[AM\] nên \[{h_A} = 2{h_I}\].

Diện tích của hai tam giác \[ABI\] và \[IBM\] là:

\[{S_{ABC}} = \frac{1}{2}{h_A} \cdot BC\,;{\rm{ }}{S_{IBC}} = \frac{1}{2}{h_I} \cdot BC\].

Khi đó, \[\frac{{{S_{ABC}}}}{{{S_{IBC}}}} = \frac{{\frac{1}{2}{h_A} \cdot BC}}{{\frac{1}{2}{h_I} \cdot BC}} = \frac{{{h_A}}}{{{h_I}}} = 2\] nên \[{S_{ABC}} = 2{S_{IBC}}.\] Do đó ý d) sai.