a, ΔABC cân tại A ⇒ AB = AC; ∠ABC = ∠ACB
Xét ΔAMC và ΔANB có:
∠AMC = ∠ANB = $90^{o}$
AC = AB (cmt)
∠A: góc chung
⇒ ΔAMC = ΔANB (cạnh huyền-góc nhọn)
⇒ AM = AN (2 cạnh tương ứng)
b, Xét ΔAMO và ΔANO có:
∠AMO = ∠ANO = $90^{o}$
AM = AN (theo a)
AO: cạnh chung
⇒ ΔAMO = ΔANO (cạnh huyền-cạnh góc vuông)
⇒ ∠MAO = ∠NAO (2 góc tương ứng)
hay ∠BAO = ∠CAO
⇒ AO là tia phân giác của ∠BAC
c, ΔABC có: ∠BAC + ∠ABC + ∠ACB = $180^{o}$
⇒ ∠BAC + 2 . ∠ABC = $180^{o}$
⇒ ∠ABC = $\frac{180^{o}-∠BAC}{2}$ (1)
Có: AM = AN (theo a) ⇒ ΔAMN cân tại A
⇒ ∠AMN = ∠ANM
∠MAN + ∠AMN + ∠ANM = $180^{o}$
⇒ ∠MAN + 2 . ∠AMN = $180^{o}$
⇒ ∠AMN = $\frac{180^{o}-∠MAN}{2}$
Từ (1) và (2) ⇒ ∠ABC = ∠AMN
Mà 2 góc này ở vị trí động vị ⇒ MN // BC
đ, Xét ΔAHB và ΔAHC có:
AB = AC (theo a)
AH: cạnh chung
HB = HC (H là trung điểm của BC)
⇒ ΔAHB = ΔAHC (c.c.c)
⇒ ∠BAH = ∠CAH (2 góc tương ứng)
⇒ AH là tia phân giác của ∠BAC
mà AO là tia phân giác của ∠BAC (theo b)
⇒ A,O,H thẳng hàng