a) Xét $∆ABC$ cân tại $A$ có $AH$ là đường cao xuất phát từ đỉnh $A$
$\Rightarrow AH$ cũng là trung tuyến ứng với cạnh $BC$
Hay $BH = HC$
Xét $∆ABH$ và $∆ACH$ có:
$\widehat{AHB}=\widehat{AHC}$
$AH:$ cạnh chung
$BH = HC\quad (cmt)$
Do đó $∆ABH=∆ACH$ (hai cạnh góc vuông)
b) $BH = \dfrac{BC}{2}= 6\ cm$
Áp dụng đinh lý Pytago vào tam giác vuông $ABH$ ta tính được $AH=8\ cm$
c) Ta có $HE // AC\quad (gt)$
$\Rightarrow \widehat{ BHE }= \widehat{BCA}$ (đồng vị)
Mà $\widehat{B} = \widehat{C}\quad (∆ABC$ cân tại $A)$
Nên $\widehat{B}= \widehat{BHE}$
$\Rightarrow ∆BHE$ cân tại $E$
Hay $BE = HE \quad (1)$
Ta lại có $BH = HC$ và $EH // BC$
Nên $BE = EA$ (tính chất đường trung bình) $(2)$
Từ $(1)(2) \Rightarrow EH = EA$
Hay $∆EAH$ cân tại $E$
d) Trong $∆ABH$ có $AE = EB; \ AF = HF$
$\Rightarrow \begin{cases}EF // BH\\ EF = \dfrac{BH}{2} = \dfrac{BC}{4}\end{cases}$ (tính chất đường trung bình)
Xét $∆BHF$ vuông tại $H$, ta có
$BF > BH$ (cạnh huyền > cạnh góc vuông)
Nên $BF > \dfrac{BC}{2}$
Ta được $BF + EH > \dfrac{BC}{2} + \dfrac{BC}{4} = \dfrac{3BC}{4}$