a) Xét các tam giác HAE, EBF, FCG, GDH có:

AE = BF = CG = DH = a, BE = CF = DG = AH = b (giả thiết);

A^=B^=C^=D^=90° (do ABCD là hình vuông)

Suy ra ∆HAE = ∆EBF = ∆FCG = ∆GDH (c.g.c) nên HE = EF = FG = GH

Do đó EFGH là hình thoi.

Ta lại có E1^+E2^=E1^+H1^=90° nên E3^=90°.

Hình thoi EFGH có E3^=90°. nên EFGH là hình vuông.

b) Ta có SABCD = AB2 = (a + b)2 (1)

SΔHAE=12AE⋅AH=12ab nên SΔHAE+SΔEBF+SΔFCG+SΔGDH=12ab⋅4=2ab. (2)

Từ (1) và (2) suy ra SEFGH = (a + b)2 ‒ 2ab = a2 + 2ab + b2 – 2ab = a2 + b2.