Xét tam giác $ABC$ có $BC\perp A{B}^{\prime }$ và $B^{\prime }{C}^{\prime }\perp A{B}^{\prime }$ nên suy ra $BC$ // $B^{\prime }{C}^{\prime }$.

Theo hệ quả định lí Thalès, ta có: $\genfrac{}{}{0ex}{}{AB}{A{B}^{\prime }}=\genfrac{}{}{0ex}{}{BC}{B{C}^{\prime }}$

Suy ra $\genfrac{}{}{0ex}{}{x}{x+h}=\genfrac{}{}{0ex}{}{a}{a^{\prime }}$

$a^{\prime }.x=a(x+h)$

$a^{\prime }.x-ax=ah$

$x(a^{\prime }-a)=ah$

$x=\genfrac{}{}{0ex}{}{ah}{a^{\prime }-a}$.

Trong tam giác $ADB$, ta có: $MN$ // $AB$ (gt)

Suy ra $\genfrac{}{}{0ex}{}{DN}{DB}=\genfrac{}{}{0ex}{}{MN}{AB}$ (hệ quả định lí Thalès) (1)

Trong tam giác $ACB$, ta có: $PQ$ // $AB$ (gt)

Suy ra $\genfrac{}{}{0ex}{}{CQ}{CB}=\genfrac{}{}{0ex}{}{PQ}{AB}$ (hệ quả định lí Thalès) (2)

Lại có: $NQ$ // $AB$ (gt); $AB$ // $CD$ (gt)

Suy ra $NQ$ // $CD$

Trong tam giác $BDC$, ta có: $NQ$ // $CD$ (chứng minh trên)

Suy ra $\genfrac{}{}{0ex}{}{DN}{DB}=\genfrac{}{}{0ex}{}{CQ}{CB}$ (định lí Thalès) (3)

Từ (1), (2) và (3) suy ra $\genfrac{}{}{0ex}{}{MN}{AB}=\genfrac{}{}{0ex}{}{PQ}{AB}hay$MN = PQ$ (đpcm).

Khi đó, $AD$ là đường trung tuyến của tam giác $ABC$.

Vì $G$ là trọng tâm của tam giác $ABC$ nên điểm $G$ nằm trên cạnh $AD$.

Ta có $\genfrac{}{}{0ex}{}{AG}{AD}=\genfrac{}{}{0ex}{}{2}{3}$ hay $AG=\genfrac{}{}{0ex}{}{2}{3}AD$.

Vì $MG$ // $AB$, theo định lí Thalès, ta suy ra: $\genfrac{}{}{0ex}{}{AG}{AD}=\genfrac{}{}{0ex}{}{BM}{BD}=\genfrac{}{}{0ex}{}{2}{3}$.

Ta có $BD=CD$ (vì $D$ là trung điểm của cạnh $BC$) nên $\genfrac{}{}{0ex}{}{BM}{BC}=\genfrac{}{}{0ex}{}{BM}{2BD}=\genfrac{}{}{0ex}{}{2}{2.3}=\genfrac{}{}{0ex}{}{1}{3}$.

Do đó $BM=\genfrac{}{}{0ex}{}{1}{3}BC$ (đpcm).

$ABCD$ là hình thang suy ra $AB$ // $CD$.

Áp dụng hệ quả định lí Thalès, ta có: $\genfrac{}{}{0ex}{}{OA}{OC}=\genfrac{}{}{0ex}{}{OB}{OD}$

Suy ra $OA.OD=OB.OC$ (đpcm).

$DE$ // $AC$ nên $\genfrac{}{}{0ex}{}{AE}{AB}=\genfrac{}{}{0ex}{}{CD}{BC}$;

$DF$ // $AC$ nên $\genfrac{}{}{0ex}{}{AF}{AC}=\genfrac{}{}{0ex}{}{BD}{BC}$.

Khi đó, $\genfrac{}{}{0ex}{}{AE}{AB}+\genfrac{}{}{0ex}{}{AF}{AC}=\genfrac{}{}{0ex}{}{CD}{BC}+\genfrac{}{}{0ex}{}{BD}{BC}=\genfrac{}{}{0ex}{}{BC}{BC}=1$.