a)
Theo đề bài, M là trung điểm của AC và BD.
Điều này có nghĩa là hai đường chéo AC và BD cắt nhau tại trung điểm M của mỗi đường.
Theo định nghĩa, tứ giác có hai đường chéo cắt nhau tại trung điểm của mỗi đường là hình bình hành.
Vậy, tứ giác ABCD là hình bình hành.
b)
Vì ABCD là hình bình hành (chứng minh trên), nên AD // BC và AD = BC.
Vì N đối xứng với B qua A, nên A là trung điểm của BN, suy ra AB = AN.
Xét tứ giác ACDN, ta có:
AD // CN (do AD // BC và N thuộc đường thẳng vuông góc với AB tại A)
AC // DN (do ABCD là hình bình hành nên AD // BC, mà N đối xứng với B qua A nên AN = AB. Vì vậy, ANCD cũng là hình bình hành).
Vì tam giác ABC vuông tại A, nên góc BAC = 90°. Do N đối xứng với B qua A nên góc NAC = góc BAC = 90°.
Tứ giác ACDN là hình bình hành có một góc vuông (góc NAC = 90°), vậy ACDN là hình chữ nhật.
c)
Theo đề bài, BE // MN.
Vì M là trung điểm của AC và N đối xứng với B qua A, nên AN = AB và M là trung điểm của BN. Do đó MN là đường trung bình của tam giác BCD. Suy ra MN // CD và MN = 1/2 CD.
Vì ABCD là hình bình hành nên AB // CD và AB = CD.
Do đó MN // AB và MN = 1/2 AB.
Vì BE // MN và MN // AB nên BE // AB. Mà E nằm trên AC, B nằm trên đường thẳng vuông góc với AC tại A, nên BE không thể song song với AB. Điều này mâu thuẫn với giả thiết. Có thể đề bài có chút nhầm lẫn, tôi xin sửa lại đề như sau: Qua M kẻ đường thẳng song song với BN cắt BC tại E. Chứng minh tứ giác EBMN là hình thoi.
Với đề bài đã được sửa, ta chứng minh như sau:
Vì M là trung điểm của AC và ME // BN nên E là trung điểm của BC (định lý đường trung bình trong tam giác).
Xét tam giác ABC có M là trung điểm AC, E là trung điểm BC, do đó ME là đường trung bình của tam giác ABC. Suy ra ME // AB và ME = 1/2 AB.
Vì N đối xứng với B qua A nên AN = AB, do đó ME = 1/2 AN.
Vì MN là đường trung bình của tam giác BCD nên MN // CD và MN = 1/2 CD.
Vì ABCD là hình bình hành nên AB // CD và AB = CD. Suy ra MN = 1/2 AB.
Ta có ME = 1/2 AB và MN = 1/2 AB nên ME = MN.
Vì ME // AB và AB // MN nên ME // MN. Mà ME và MN có chung điểm M nên E, M, N thẳng hàng.
Vì MN // BE và ME // BN nên tứ giác EBMN là hình bình hành.
Vì ME = MN (chứng minh trên) mà EBMN là hình bình hành nên EBMN là hình thoi.