Ta có: \(\widehat {AOB} = \widehat {COD}\) (đối đỉnh)
\(\widehat {EOB} = \displaystyle {1 \over 2}\widehat {AOB}\) (gt)
\(\widehat {COG} = \displaystyle {1 \over 2}\widehat {COD}\) (gt)
Suy ra: \(\widehat {EOB} = \widehat {COG}\)
\(\widehat {EOB} + \widehat {BOC} + \widehat {COG} \)\(= 2\widehat {EOB} + \widehat {BOC}\)
mà \(\widehat {AOB} + \widehat {BOC} = {180^0}\) (kề bù)
hay \(2\widehat {EOB} + \widehat {BOC} = {180^0}\)
Suy ra: \(E,\, O,\, G\) thẳng hàng
Ta lại có: \(\widehat {BOC} = \widehat {AOD}\) (đối đỉnh)
\(\widehat {HOD} = \displaystyle {1 \over 2}\widehat {AOD}\) (gt)
\(\widehat {FOC} = \displaystyle {1 \over 2}\widehat {BOC}\) (gt)
Suy ra: \(\widehat {HOD} = \widehat {FOC}\)
\(\widehat {HOD} + \widehat {COD} + \widehat {FOC}\)\( = 2\widehat {HOD} + \widehat {COD}\)
mà \(\widehat {AOD} + \widehat {COD} = {180^0}\) (kề bù)
hay \(2\widehat {HOD} + \widehat {COD} = {180^0}\)
Suy ra: \(H,\, O,\, F\) thẳng hàng
\(\widehat {ADO} = \widehat {CBO}\) (so le trong)
\(\widehat {HDO} = \displaystyle {1 \over 2}\widehat {ADO}\) (gt)
\(\widehat {FBO} = \displaystyle {1 \over 2}\widehat {CBO}\) (gt)
Suy ra: \(\widehat {HDO} = \widehat {FBO}\)
- Xét \(∆ BFO\) và \(∆ DHO:\)
\(\widehat {HDO} = \widehat {FBO}\) (chứng minh trên)
\(OD = OB\) (tính chất hình bình hành)
\(\widehat {HOD} = \widehat {FOB}\) (đối đỉnh)
Do đó: \(∆ BFO = ∆ DHO \,(g.c.g)\)
\(⇒ OF = OH\)
\(\widehat {OAB} = \widehat {OCD}\) (so le trong)
\(\widehat {OAE} = \displaystyle {1 \over 2}\widehat {OAB}\) (gt)
\(\widehat {OCG} = \displaystyle {1 \over 2}\widehat {OCD}\) (gt)
Suy ra: \(\widehat {OAE} = \widehat {OCG}\)
- Xét \(∆ OAE\) và \(∆ OCG:\)
\(\widehat {OAE} = \widehat {OCG}\) (chứng minh trên)
\(OA = OC\) (tính chất hình bình hành)
\(\widehat {EOA} = \widehat {GOC}\) (đối đỉnh)
Do đó: \(∆ OAE = ∆ OCG \,(g.c.g)\)
\(⇒ OE = OG\)
Suy ra: Tứ giác \(EFGH\) là hình bình hành (vì có hai đường chéo cắt nhau tại trung điểm mỗi đường)
\(OE ⊥ OF\) (tính chất hai góc kề bù)
hay \(EG ⊥ FH\)
Vậy: Tứ giác \(EFGH\) là hình thoi.
