* Xét ΔABM và ΔXYM:
* AB = XY (giả thiết)
* AM chung
* Góc BAM = góc XYM (đối đỉnh)
* => ΔABM = ΔXYM (c.g.c)
* Tương tự:
* ΔBCN = ΔYZN
* ΔCDP = ΔZTP
* ΔDAQ = ΔXTQ
Từ các cặp tam giác bằng nhau ở bước 1, ta suy ra:
* BM = YM
* CN = ZN
* DP = TP
* AQ = TQ
MN = BM + BN = YM + ZN = YZ
* PQ = DP + DQ = TP + AQ = TX
* Mà XY = ZT (do ABCD và XYZT là hình chữ nhật)
* => MN = PQ và XY = ZT
* Vậy MNPQ là hình bình hành (hai cặp cạnh đối bằng nhau).
Trong hình bình hành, hai đường chéo vuông góc với nhau khi và chỉ khi hình bình hành đó là hình thoi.
* Để chứng minh MNPQ là hình thoi, ta cần chứng minh thêm một cặp cạnh kề bằng nhau.
* Xét ΔABM và ΔBCN:
* AB = BC (cạnh đối hình chữ nhật ABCD)
* BM = CN (chứng minh ở bước 2)
* Góc ABM = góc BCN = 90 độ
* => ΔABM = ΔBCN (c.g.c)
* => AM = BN
* Tương tự:
* DM = CN
* => AM = DM
* Vậy: MN = MP = PN = QN
* Kết luận: Tứ giác MNPQ là hình thoi, nên MP vuông góc với NQ.
Đpcm.