a) Ta có ADEB là tứ giác điều hòa, do đó AM là đường trung bình nên ME // BD. Tương tự, ta có AM // CE.
Vì M là trung điểm của AF, nên ta có MF = MA. Mà ta cũng có ME // BD, nên theo định lí thales, ta có:
MF/AF = ME/BD
=> AF/BD = MF/ME
Từ đây, ta suy ra BF // AC vì AF/BD = MF/ME = MA/CE = AC/CE.
b) Ta có BF // AC (theo câu a), nên ta có:
AABF = AABC (do BF // AC và AABC là tứ giác nội tiếp đường tròn lưỡng giác)
= ADAE (do AE // BD và tứ giác AABD là tứ giác nội tiếp đường tròn lưỡng giác)
c) Gọi N' là trung điểm của DE. Ta cần chứng minh N' trùng với N.
Do cặp tứ giác (AACN') và (AADN) là tứ giác nội tiếp đường tròn lưỡng giác, nên ta có:
AACN' = AADN
Nhưng theo câu b, ta có:
AABF = AADB
Kết hợp với AACN' = AADN, ta suy ra AACF = AABB.
Do đó, AN' là đường đối xứng của AF qua trục đối xứng là AC. Nhưng theo định lý của đường tròn nội tiếp tứ giác điều hòa, ta có AN là đường đối xứng của AF qua trục đối xứng là AC. Vậy N' trùng với N.
Từ đây, ta có N là trung điểm của DE.