1.
Chứng minh AM = AN:
Xét hai tam giác vuông ADM và ABN:
AD = AB (cạnh hình vuông)
DM = BN (giả thiết)
∠ADM = ∠ABN = 90°
Vậy ΔADM = ΔABN (hai cạnh góc vuông). Suy ra AM = AN (hai cạnh tương ứng).
Chứng minh AM ⊥ AN (hay ∠MAN = 90°):
Vì ΔADM = ΔABN nên ∠DAM = ∠BAN (hai góc tương ứng).
Ta có: ∠DAM + ∠MAB = ∠DAB = 90°
Suy ra: ∠BAN + ∠MAB = 90° hay ∠MAN = 90°
Vậy tam giác AMN vuông tại A. Do AM = AN nên tam giác AMN vuông cân tại A.
2.
Chứng minh tứ giác BMDN là hình bình hành
Gọi I là giao điểm của BD và MN.
Kẻ MH ⊥ AB (H thuộc AB).
Ta có MH // AD (cùng vuông góc với AB).
Xét tam giác ADB có MH // AD, theo định lý Ta-lét: BH/BA = BM/BD
Xét tam giác BCD có IN // CD, theo định lý Ta-lét: BN/BD = CI/CD
Mà BM = DN (gt), BA = CD (cạnh hình vuông) => BM/BD = DN/BD
Do đó BH/BA = CI/CD => BH = CI
Mà BH + HI = BI và CI + ID = CD => HI = ID. Vậy I là trung điểm của BD.
Do O là trung điểm của MN nên O là giao điểm của MN và BD. Vậy O thuộc BD.