a) Chứng minh: Tam giác AMD = Tam giác CMB
Ta có:
- MB = MD (giả thiết)
- AM = MC (M là trung điểm AC)
- Góc AMD = Góc CMB (đối tia)
Vậy theo trường hợp TAM, ta có: Tam giác AMD = Tam giác CMB.
b) Chứng minh: AB // CD
Vì M là trung điểm AC, nên ta có: AM = MC.
Vì MB = MD (giả thiết), nên ta có: Tam giác AMD = Tam giác CMB (theo phần a).
Do đó, ta có: Góc MAD = Góc MCB (cùng là góc đối).
Vậy theo trường hợp ĐỐI, ta có: AB // CD.
c) Chứng minh: ND = BP
Vẽ CN ⊥ AD (N ∈ AD) và AP ⊥ BC (P ∈ BC).
Ta có:
- AM = MC (M là trung điểm AC)
- CN ⊥ AD và AP ⊥ BC (theo giả thiết)
- Góc MAD = Góc MCB (cùng là góc đối)
Vậy theo trường hợp CĐN, ta có: Tam giác MAD = Tam giác MCB.
Do đó, ta có: ND = BP.
d) Chứng minh: N, M, P thẳng hàng
Vì CN ⊥ AD và AP ⊥ BC (theo giả thiết), nên ta có: Góc NCA = Góc PAB (cùng là góc vuông).
Vì AM = MC (M là trung điểm AC), nên ta có: Góc MCA = Góc MAC.
Vậy theo trường hợp TTT, ta có: Tam giác NCA = Tam giác PAB.
Do đó, ta có: Góc NAC = Góc PBA (cùng là góc đối).
Vậy theo trường hợp ĐỐI, ta có: NP // AB.
Vì AB // CD (theo phần b), nên ta có: NP // CD.
Vậy N, M, P thẳng hàng.