a) Gọi giao điểm của AD và EO là T
Giao điểm của BC và OF là H
Xét tứ giác EAOD có
\(\left. \begin{array}{l}AT = TD\\ET = TO\end{array} \right\} \Rightarrow EAOD\) là hình bình hành (dấu hiệu nhận biết).
Mà AD ^ EO nên tứ giác EAOD là hình thoi.
Hình thoi EAOD có \[\widehat {AOD} = 90^\circ \] nên là hình vuông.
Vậy EAOD là hình vuông theo dấu hiệu nhận biết hình thoi có 1 góc vuông.
Chứng minh tương tự với tứ giác OBFC.
b) Xét 2 tam giác ECF và FDE có:
\(\widehat {CFE} = \widehat {DEF} = 45^\circ \)
EF chung
FC = DE
Þ ΔECF = ∆FDE (c.g.c)
\( \Rightarrow \widehat {FEC} = \widehat {EFD}\)
Vậy tam giác EFI cân.
Mà O là trung điểm của EF Þ OI ^ EF (trong tam giác cân đường trung tuyến cũng là đường cao)
c) Ta có: ΔAED = ∆ABO = ∆BCO = ∆COD = ∆DOA = ∆BFC
SAED + SABO + SBCO + SCOD + SDOA + SBFC = SABFCDE = 6
Þ SABO = SBCO = SCOD = SDOA = 1
Þ SABCD = SABO + SBCO + SCOD + SDOA = 4
\( \Rightarrow AB = BC = CD = AD = \sqrt 4 = 2\)
d) Gọi M là giao điểm của IO với AB, N là giao điểm của IM với AK, ta có:
IO ^ FE Þ IO ^ AB Þ OM ^ AB, mà O là trung điểm của của HT nên M là trung điểm của AB.
Xét tam giác ABK có:
MA = MB (cmt)
MN // BK (vì MO // CD)
Do đó NA = NK
Þ N là trung điểm của AK
Þ IN là đường trung tuyến của ∆AIK.
Mà G là trọng tậm tam giác nên G Î IN
Þ G Î M với IM cố định (I, M cố định).
Vậy điểm G luôn nằm trên đường thẳng cố định IM.
