Cả hai phần a) và b) đều đúng. Bước 1: Chứng minh tam giác MBC bằng tam giác NCB Trong tam giácABCcap A cap B cap C𝐴𝐵𝐶 cân tạiAcap A𝐴, ta cóAB=ACcap A cap B equals cap A cap C𝐴𝐵=𝐴𝐶 và∠ABC=∠ACBangle cap A cap B cap C equals angle cap A cap C cap B∠𝐴𝐵𝐶=∠𝐴𝐶𝐵. Xét hai tam giácMBCcap M cap B cap C𝑀𝐵𝐶 vàNCBcap N cap C cap B𝑁𝐶𝐵 có:
CạnhBCcap B cap C𝐵𝐶 chung.
BM=CNcap B cap M equals cap C cap N𝐵𝑀=𝐶𝑁 (giả thiết).
∠MBC=∠NCBangle cap M cap B cap C equals angle cap N cap C cap B∠𝑀𝐵𝐶=∠𝑁𝐶𝐵 (vì∠ABC=∠ACBangle cap A cap B cap C equals angle cap A cap C cap B∠𝐴𝐵𝐶=∠𝐴𝐶𝐵). Theo trường hợp cạnh-góc-cạnh (c.g.c), ta có△MBC=△NCBtriangle cap M cap B cap C equals triangle cap N cap C cap B△𝑀𝐵𝐶=△𝑁𝐶𝐵.
Bước 2: Chứng minh tam giác BMO bằng tam giác CNO Từ△MBC=△NCBtriangle cap M cap B cap C equals triangle cap N cap C cap B△𝑀𝐵𝐶=△𝑁𝐶𝐵 (chứng minh trên), suy ra các góc tương ứng bằng nhau, cụ thể∠MCB=∠NBCangle cap M cap C cap B equals angle cap N cap B cap C∠𝑀𝐶𝐵=∠𝑁𝐵𝐶 hay∠OCB=∠OBCangle cap O cap C cap B equals angle cap O cap B cap C∠𝑂𝐶𝐵=∠𝑂𝐵𝐶. Xét hai tam giácBMOcap B cap M cap O𝐵𝑀𝑂 vàCNOcap C cap N cap O𝐶𝑁𝑂 có:
BM=CNcap B cap M equals cap C cap N𝐵𝑀=𝐶𝑁 (giả thiết).
∠MBO=∠NCOangle cap M cap B cap O equals angle cap N cap C cap O∠𝑀𝐵𝑂=∠𝑁𝐶𝑂 (vì∠ABC=∠ACBangle cap A cap B cap C equals angle cap A cap C cap B∠𝐴𝐵𝐶=∠𝐴𝐶𝐵).
∠BOM=∠CONangle cap B cap O cap M equals angle cap C cap O cap N∠𝐵𝑂𝑀=∠𝐶𝑂𝑁 (hai góc đối đỉnh). Tổng ba góc trong tam giác là180∘180 raised to the composed with power180∘, nên∠BMO=180∘−∠MBO−∠BOMangle cap B cap M cap O equals 180 raised to the composed with power minus angle cap M cap B cap O minus angle cap B cap O cap M∠𝐵𝑀𝑂=180∘−∠𝑀𝐵𝑂−∠𝐵𝑂𝑀 và∠CNO=180∘−∠NCO−∠CONangle cap C cap N cap O equals 180 raised to the composed with power minus angle cap N cap C cap O minus angle cap C cap O cap N∠𝐶𝑁𝑂=180∘−∠𝑁𝐶𝑂−∠𝐶𝑂𝑁. Do các góc bằng nhau từng đôi một, ta có∠BMO=∠CNOangle cap B cap M cap O equals angle cap C cap N cap O∠𝐵𝑀𝑂=∠𝐶𝑁𝑂. Theo trường hợp góc-cạnh-góc (g.c.g) hoặc góc-góc-cạnh (g.g.c) với cạnhBM=CNcap B cap M equals cap C cap N𝐵𝑀=𝐶𝑁, ta có△BMO=△CNOtriangle cap B cap M cap O equals triangle cap C cap N cap O△𝐵𝑀𝑂=△𝐶𝑁𝑂.
Bước 3: Chứng minh tam giác AMN cân tại A Ta cóAB=AM+MBcap A cap B equals cap A cap M plus cap M cap B𝐴𝐵=𝐴𝑀+𝑀𝐵 vàAC=AN+NCcap A cap C equals cap A cap N plus cap N cap C𝐴𝐶=𝐴𝑁+𝑁𝐶. Vì△ABCtriangle cap A cap B cap C△𝐴𝐵𝐶 cân tạiAcap A𝐴 nênAB=ACcap A cap B equals cap A cap C𝐴𝐵=𝐴𝐶. Theo giả thiếtBM=CNcap B cap M equals cap C cap N𝐵𝑀=𝐶𝑁. Do đóAM=AB−MB=AC−NC=ANcap A cap M equals cap A cap B minus cap M cap B equals cap A cap C minus cap N cap C equals cap A cap N𝐴𝑀=𝐴𝐵−𝑀𝐵=𝐴𝐶−𝑁𝐶=𝐴𝑁. VớiAM=ANcap A cap M equals cap A cap N𝐴𝑀=𝐴𝑁, tam giácAMNcap A cap M cap N𝐴𝑀𝑁 là tam giác cân tại A. Bước 4: Chứng minh MN song song BC Trong tam giácAMNcap A cap M cap N𝐴𝑀𝑁 cân tạiAcap A𝐴, ta có góc đáy∠AMN=180∘−∠A2angle cap A cap M cap N equals the fraction with numerator 180 raised to the composed with power minus angle cap A and denominator 2 end-fraction∠𝐴𝑀𝑁=180∘−∠𝐴2. Trong tam giácABCcap A cap B cap C𝐴𝐵𝐶 cân tạiAcap A𝐴, ta có góc đáy∠ABC=180∘−∠A2angle cap A cap B cap C equals the fraction with numerator 180 raised to the composed with power minus angle cap A and denominator 2 end-fraction∠𝐴𝐵𝐶=180∘−∠𝐴2. Suy ra∠AMN=∠ABCangle cap A cap M cap N equals angle cap A cap B cap C∠𝐴𝑀𝑁=∠𝐴𝐵𝐶. Hai góc này ở vị trí đồng vị khi đường thẳngMNcap M cap N𝑀𝑁 cắt đường thẳngABcap A cap B𝐴𝐵 và đường thẳngBCcap B cap C𝐵𝐶 cắt đường thẳngABcap A cap B𝐴𝐵. Vì hai góc đồng vị bằng nhau nênMN∥BCcap M cap N is parallel to cap B cap C𝑀𝑁∥𝐵𝐶 (đường thẳngMNcap M cap N𝑀𝑁 song song với đường thẳngBCcap B cap C𝐵𝐶). Đáp án:Cả hai phần a) tam giácBMOcap B cap M cap O𝐵𝑀𝑂 bằng tam giácCNOcap C cap N cap O𝐶𝑁𝑂 (△BMO=△CNOtriangle cap B cap M cap O equals triangle cap C cap N cap O△𝐵𝑀𝑂=△𝐶𝑁𝑂) và b) tam giácAMNcap A cap M cap N𝐴𝑀𝑁 cân tạiAcap A𝐴 (△AMNtriangle cap A cap M cap N△𝐴𝑀𝑁 cân tạiAcap A𝐴) suy raMNcap M cap N𝑀𝑁 song songBCcap B cap C𝐵𝐶 (MN∥BCcap M cap N is parallel to cap B cap C𝑀𝑁∥𝐵𝐶) đều được chứng minh là đúng.