a) Chứng minh tứ giác AMCN là hình bình hành:
Để chứng minh AMCN là hình bình hành, ta cần chứng minh một trong các điều kiện sau:
* Hai cặp cạnh đối song song và bằng nhau:
* AM // CN (vì AM là đường trung bình của tam giác ABD nên AM // BD, mà CN cũng là đường trung bình của tam giác CBD nên CN // BD)
* AM = CN (vì AM = 1/2 AB, CN = 1/2 CD, mà AB = CD do ABCD là hình bình hành)
* Hai đường chéo cắt nhau tại trung điểm mỗi đường:
* Gọi O là giao điểm của AC và BD.
* Ta có: AO = OC (do O là trung điểm AC)
* MO = ON (vì AMCN là hình thang có hai đáy AM và CN, mà O là trung điểm AC nên MO = ON)
* Vậy, AC và MN cắt nhau tại trung điểm O của mỗi đường.
b) Chứng minh AN // CM và góc BMB = góc DNB:
* AN // CM:
* Ta đã chứng minh được AMCN là hình bình hành ở câu a.
* Mà trong hình bình hành, các cạnh đối song song với nhau.
* Vậy, AN // CM.
* Góc BMB = góc DNB:
* Xét hai tam giác BMB và DNB, ta có:
* BM = DN (vì AM = CN và AB = CD)
* Góc ABM = góc CDN (so le trong do AB // CD)
* Góc BMA = góc DNC (đối đỉnh)
* Vậy, tam giác BMB = tam giác DNB (c.g.c)
* Suy ra, góc BMB = góc DNB (hai góc tương ứng).
Kết luận:
* Tứ giác AMCN là hình bình hành.
* AN // CM và góc BMB = góc DNB.