Xét ΔBAC có
M,N lần lượt là trung điểm của BA,BC
=>MN là đường trung bình của ΔBAC
=>MN//AC và \(MN=\dfrac{AC}{2}\)(1)
Xét ΔDAC có
P,Q lần lượt là trung điểm của DC,DA
=>PQ là đường trung bình của ΔDAC
=>PQ//AC và \(PQ=\dfrac{AC}{2}\left(2\right)\)
Từ (1),(2) suy ra MN=PQ và MN//PQ
Xét ΔABD có
M,Q lần lượt là trung điểm của AB,AD
=>MQ là đường trung bình của ΔABD
=>\(MQ=\dfrac{BD}{2}\)
mà BD=AC(ABCD là hình thang cân)
và \(PQ=\dfrac{AC}{2}\)
nên MQ=PQ
Xét tứ giác MNPQ có
MN//PQ
MN=PQ
Do đó: MNPQ là hình bình hành
Hình bình hành MNPQ có QM=QP
nên MNPQ là hình thoi