Gọi 3 đường trung tuyến của tam giác ABC lần lượt là AM, BN và CF
Vì tam giác ABC đều nên tam giác ABC cân tại cả 3 đỉnh và góc ABC=góc ACB=góc BAC=60 độ(tính chất tam giác đều)
Tam giác ABC cân tại A=> Trung tuyến AM chính là đường phân giác AM của tam giác ABC=>góc BAM=góc CAM=1/2.góc BAC=1/2.60 độ=30 độ
Tam giác ABC cân tại B=> Trung tuyến BN chính là đường phân giác BN của tam giác ABC=>góc ABN=góc CBN=1/2.góc ABC=1/2.60 độ=30 độ
Tam giác ABC cân tại C=> Trung tuyến CF chính là đường phân giác CF của tam giác ABC=>góc ACF=góc BCF=1/2.góc ACB=1/2.60 độ=30 độ
Xét tam giác AGB có góc BAG=góc ABG(=30 độ) => tam giác ABG cân tại G=>GA=GB (1)
mà GD=GA(gt) (2)
Ta có : G là trọng tâm của tam giác ABC nên AG=2/3.AM
Mặt khác AG+GM=AM =>2/3 .AM+GM=AM hay GM=AM-2/3.AM=1/3.AM
Ta thấy GM=1/3.AM ; AG=2/3.AM => GM=1/2.AG
Do AG=GD (gt) nên GM=1/2.GD=> M là trung điểm của GD=>GM=MD
Xét tam giác GMC và tam giác DMB có
GM=DM(cmt)
góc GMC=góc DMB( 2 góc đối đỉnh)
BM=MC( AM là trung tuyến của tam giác ABC)
=>tam giác GMC = tam giác DMB(cgc)
=>BD=GC( 2 cạnh tương ứng)
Vì tam giác AGC có GAC=góc GCA(=30 độ)=> tam giác AGC cân tại G=>GC=GA
=>BD=GA(=GC) (3)
Từ (1), (2) và (3)=> BG=GD=BD (=GA)=> tam gíc BGD đều
Chú ý gõ $LaTex$