\(a)\) Xét \(∆ AEH\) và \(∆ CFG:\)
\(AE = CF\)
\(\widehat A = \widehat C\) (tính chất hình bình hành)
\(AH = CG\) (vì \(AD = BC\) và \(DH = BG\))
Do đó: \(∆ AEH = ∆ CFG \;\;(c.g.c)\)
\(⇒ EH = FG\)
Xét \(∆ BEG\) và \(∆DFH:\)
\(DH = BG \;\;(gt)\)
\(\widehat B = \widehat D\) (tính chất hình bình hành)
\(BE = DF \) (vì \(AB = CD\) và \(AE = CF\))
Do đó: \(∆ BEG = ∆DFH\;\; (c.g.c)\)
\(⇒ EG = FH\)
Suy ra: Tứ giác \(EGFH\) là hình bình hành (vì có các cặp cạnh đối bằng nhau)
\(b)\) Gọi \(O\) là giao điểm của \(AC\) và \(EF.\)
Xét tứ giác \(AECF:\)
\(AB // CD \;\;(gt)\) hay \(AE // CF\)
\(AE = CF\;\; (gt)\)
Suy ra: Tứ giác \(AECF\) là hình bình hành (vì có \(1\) cặp cạnh đối song song và bằng nhau)
\(⇒ O\) là trung điểm của \(AC\) và \(EF\)
Tứ giác \(ABCD\) là hình bình hành có \(O\) là trung điểm của \(AC\) nên \(O\) cũng là trung điểm của \(BD.\)
Tứ giác \(EGFH\) là hình bình hành có \(O\) là trung điểm của \(EF\) nên \(O\) cùng là trung điểm của \(GH.\)
Vậy \(AC, BD, EF, GH\) đồng quy tại \(O.\)
