Để chứng minh cái này thì bạn sử dụng bổ đề : trong tam giác, 2 tia phân giác góc ngoài và 1 tia phân giác góc trong không kề với nó đồng quy tại 1 điểm
(bạn có thể chứng minh dựa vào tính chất tia phân giác của một góc)
a) Vẽ Ax là tia đối của AC ; By là tia đối của BD. Ta dễ dàng cmđ : ABD = ABF = FBy = 60 độ
=> BF là tia phân giác góc ABy.
Xét tam giác ABD có : AF và BF là tia phân giác góc ngoài tại A và B.
=> DF là tia phân giác góc trong ADB (sử dụng bổ đề)
=> Góc ADF = Góc BDF.
b) Ta có ABD = ABF = 60 độ (c/m câu a) => BA là tia phân giác góc DBF.
Xét tam giác DBC có : CE là tia phân giác góc trong DCB (gt) ; BE là tia phân giác góc ngoài tại B (góc DBF)
=> DE là tia phân giác góc ngoài tại D (góc ADB) (sử dụng bổ đề)
Mà DF là tia phân giác góc ADB
=> D, E, F thẳng hàng.