Xét ΔBMC có BM=BC
nên ΔBMC cân tại B
TA có: ΔBMC cân tại B
mà BI là đường phân giác
nên BI\(\perp\)CM tại I
Xét ΔCMB có
CA,BI là các đường cao
CA cắt BI tại K
Do đó: K là trực tâm của ΔCMB
=>MK\(\perp\)BC
Ta có: BA+AM=BM
BN+NC=BC
mà AM=NC và BM=BC
nên BA=BN
Xét ΔBAK và ΔBNK có
BA=BN
\(\widehat{ABK}=\widehat{NBK}\)
BK chung
Do đó: ΔBAK=ΔBNK
=>\(\widehat{BAK}=\widehat{BNK}\)
=>\(\widehat{BNK}=90^0\)
=>KN\(\perp\)BC
mà MK\(\perp\)BC
và MK,KN có điểm chung là K
nên M,K,N thẳng hàng
Để chứng minh , , thẳng hàng, ta sẽ sử dụng định lí Menelaus trong tam giác và một số tính chất của tam giác vuông.
Đầu tiên, ta có: