a) Xét hình bình hành ABCD, có:
AB = DC (2 cạnh hình bình hành)
mà M là trung điểm AB (gt)
N là trung điểm CD (gt)
=> AM = MB = DN = NC
Xét tam giác BEM và tam giác DFN, có:
DF = BE (gt)
góc MBE = góc FDN (so le trong của AB // DC)
DN = MB (cmt)
=> tam giác BEM = tam giác DFN (c-g-c) (đpcm)
=> góc BEM = góc DFN (2 góc tương ứng)
=> ME = FN (2 cạnh tương ứng)
mà góc BEM + góc MED = 180 độ
góc DFN + góc NFE = 180 độ
=> góc MED = góc NFE
mà 2 góc nằm ở vị trí so le trong của ME và FN
=> ME // FN
Xét tứ giác MENF, có:
ME = FN (cmt)
mà ME // FN (cmt)
=> tứ giác MENF là hình bình hành (đpcm)
b) Ta có: BD = 3AD (gt)
mà BD = DF + FE + EB (DF = FE = EB - gt)
=> BD = 3DF = 3FE = 3EB
=> DF = FE = EB = AD
Xét tứ giác AMDN, có:
AM // DN (AB // CD; M thuộc AB; N thuộc CD)
AM = DN (cmt)
=> tứ giác AMDN là hình bình hành
=> AD = MN (2 cạnh bên bằng nhau)
Xét tứ giác MENF, có:
MN = AD (cmt)
FE = AD (cmt)
=> MN = FE
mà MN và FE là 2 đường chéo tứ giác MENF
=> MENF là hình chữ nhật (vì hình chữ nhật có 2 đường chéo bằng nhau) (đpcm)