B là trung điểm của AM (M đối xứng A qua B)
=> AB = BM
mà AB = CD
=> BM = CD
D là trung điểm của AN (N đối xứng A qua D)
=> AD = DN
mà AD = BC
=> BC = DN
ADC + CDN = 1800 (2 góc kề bù)
MBC + CBA = 1800 (2 góc kề bù)
mà ADC = CBA (ABCD là hình bình hành)
=> CDN = MBC
Xét tam giác CDN và tam giác MBC có:
CD = MB (chứng minh trên)
CDN = MBC (chứng minh trên)
DN = BC (chứng minh trên)
=> Tam giác CDN = Tam giác MBC (c.g.c)
=> DCN = BMC (2 góc tương ứng)
mà BMC + MCD = 1800 (2 góc trong cùng phía, AB // CD)
=> MCD + DCN = 1800
=> MCD và DCN là 2 góc kề bù
=> CM và CN là 2 tia đối
=> M, N, C thẳng hàng
mà MC = CN (tam giác CDN = tam giác MBC)
=> C là trung điểm của MN
=> N đối xứng M qua C