a) Chứng minh tứ giác AEBM là hình thoi và tứ giác ACME là hình bình hành
Chứng minh tứ giác AEBM là hình thoi:
D là trung điểm của AB và EM (theo giả thiết DE = DM).
Tứ giác AEBM có hai đường chéo cắt nhau tại trung điểm của mỗi đường (D là trung điểm của AB và EM) nên AEBM là hình bình hành.
Mặt khác, tam giác ABC vuông tại A có AM là đường trung tuyến nên AM cũng là đường cao. Do đó, AM vuông góc với BC.
Mà DE // BC (vì DE là đường trung bình của tam giác ABC) nên DE vuông góc với AM.
Hình bình hành AEBM có một góc vuông (góc AEM = 90 độ) nên AEBM là hình chữ nhật.
Hình chữ nhật AEBM có hai đường chéo bằng nhau (AB = EM) nên AEBM là hình thoi.
Chứng minh tứ giác ACME là hình bình hành:
ME // AB (vì DE là đường trung bình của tam giác ABC)
AM // EC (vì AM là đường trung bình của tam giác BEC)
Tứ giác ACME có hai cặp cạnh đối song song nên ACME là hình bình hành.
b) Tam giác vuông ABC có điều kiện gì thì AEBM là hình vuông?
Để hình thoi AEBM là hình vuông thì nó cần có một góc vuông.
Hình thoi AEBM đã có góc AEM = 90 độ.
Để AEBM là hình vuông, ta cần thêm điều kiện góc BAM = 90 độ.
Điều này xảy ra khi và chỉ khi tam giác ABC vuông cân tại A.