
Do \(AH\bot BC\) nên \(\overrightarrow{HA}.\overrightarrow{CB}=0\).
Do \(BH\bot AC\) nên \(\overrightarrow{HB}.\overrightarrow{CA}=0\).
Gọi \(D\) là hình chiếu của \(A\) trên \(BC\). Khi đó, sử dụng công thức hình chiếu ta có
\(\begin{array}{*{35}{l}} \overrightarrow{MH}\cdot \overrightarrow{MA} & =(\overrightarrow{MC}+\overrightarrow{CH})\overrightarrow{MB}+\overrightarrow{BA}) \\ {} & =\overrightarrow{MC}\cdot \overrightarrow{MB}+\overrightarrow{MC}\cdot \overrightarrow{BA}+\overrightarrow{CH}\cdot \overrightarrow{MB}+\overrightarrow{CH}\cdot \overrightarrow{BA} \\ {} & =-\frac{BC}{4}+\overrightarrow{MC}\cdot \overrightarrow{BD}+\overrightarrow{MB}\cdot \overrightarrow{CD}=\overrightarrow{MB}(\overrightarrow{CD}-\overrightarrow{BD})-\frac{B{{C}^{2}}}{4} \\ {} & =\overrightarrow{MB}\cdot \overrightarrow{CB}-\frac{B{{C}^{2}}}{4}=\frac{B{{C}^{2}}}{2}-\frac{B{{C}^{2}}}{4}=\frac{B{{C}^{2}}}{4} \\\end{array}\)
Theo chứng minh trên ta có:
\(M{{H}^{2}}+M{{A}^{2}}={{\left( \overrightarrow{MH}-\overrightarrow{MA} \right)}^{2}}+2\overrightarrow{MH}.\overrightarrow{MA}=A{{H}^{2}}+\frac{B{{C}^{2}}}{2}.\)