a) Ta có MN ^ CE (gt); AB ^ CE (gt)
Þ MN // AB
Mà AB // CD (ABCD là hình bình hành) nên MN // CD
Tứ giác MNCD có MN // CD
Và MD // CN (AD // BC, M Î AD, N Î BC)
Do đó tứ giác MNCD là hình bình hành.
b) Gọi F là giao điểm của MN và EC
Hình thang AECD (EC // CD) có MF // AE // CD
Và M là trung điểm của AD (gt)
Þ F là trung điểm của EC.
ΔMEC có MF là đường trung tuyến (F là trung điểm của EC)
Và MF là đường cao (MF ^ EC)
Þ ΔMEC cân tại M.
c) Ta có AD = 2AB (gt)
AD = 2MD (M là trung điểm của AD)
Và AB = CD (ABCD là hình bình hành) Þ MD = CD
Hình bình hành MNCD có MD = CD nên là hình thoi.
Þ CM là đường phân giác \(\widehat {EMF} = \widehat {CMF}\)
Mà \(\widehat {EMF} = \widehat {AEM}\) (hai góc so le trong và AE // MF)
Và \(\widehat {CMF} = \widehat {MCD}\) (hai góc so le trong và MF // CD)
Nên \(\widehat {AEM} = \widehat {MCD}\).
Ta có \(\widehat {AEM} = \widehat {MCD};\;2\widehat {MCD} = \widehat {NCD}\) (CM là tia phân giác của \(\widehat {NCD}\))
Và \(\widehat {NCD} = \widehat {BAD}\) (ABCD là hình bình hành)
\( \Rightarrow 2\widehat {AEM} = \widehat {BAD}\).