a) Chứng minh AM = MC:
Vì M là trung điểm của BC (do AM là đường trung tuyến) nên AM = MC.
b) Chứng minh tứ giác ADCM là hình vuông:
Để chứng minh tứ giác ADCM là hình vuông, ta cần chứng minh nó là hình chữ nhật có hai cạnh kề bằng nhau.
AD // MC và AD = MC:
Do N là trung điểm của AC và D đối xứng với M qua N nên AN = NC và DN = NM.
Từ đó suy ra AD // MC (cặp cạnh đối song song) và AD = MC (cặp cạnh đối bằng nhau).
AM // DC và AM = DC:
Tương tự, ta có AM // DC và AM = DC.
Tứ giác ADCM là hình bình hành:
Vì AD // MC và AD = MC nên ADCM là hình bình hành.
Hình bình hành ADCM có hai đường chéo AC và MD vuông góc với nhau:
Tam giác ABC vuông cân tại A nên AC vuông góc với BC.
Mà AM là đường trung tuyến của tam giác ABC vuông cân nên AM cũng là đường cao.
Do đó, AC vuông góc với MD.
Kết luận:
Tứ giác ADCM là hình bình hành có hai đường chéo vuông góc với nhau nên ADCM là hình thoi.
Hình thoi ADCM có một góc vuông (góc A) nên ADCM là hình vuông.