a) Chứng minh tam giác ADB = tam giác EDC:
- D là trung điểm của BC, nên BD = DC.
- D là trung điểm của AE, nên AD = DE.
- Góc ADB và góc EDC là hai góc đối đỉnh, nên bằng nhau.
Do đó, tam giác ADB = tam giác EDC (cạnh - góc - cạnh).
b) Chứng minh AC song song BE:
- Từ phần a), ta có tam giác ADB = tam giác EDC, nên góc BAD = góc CED.
- Góc BAD và góc CED là hai góc so le trong, do đó AC song song BE.
c) Chứng minh ba điểm M, D, N thẳng hàng:
- Kẻ AH vuông góc với BC tại H, AH cắt BE tại M.
- Kẻ EI vuông góc với BC tại I, EI cắt AC tại N.
- Vì AC song song BE, nên góc AHC = góc BEI (hai góc đồng vị).
- Góc AHC và góc BEI đều là góc vuông, nên góc AHC = góc BEI = 90°.
- Do đó, tam giác AHC và tam giác BEI là hai tam giác vuông có góc AHC = góc BEI.
- Tam giác AHC và tam giác BEI có chung đường cao AH = EI (vì AH và EI đều vuông góc với BC).
- Do đó, tam giác AHC = tam giác BEI (cạnh - góc - cạnh).
- Từ đó, ta có HC = IE.
- Vì D là trung điểm của BC, nên BD = DC.
- Vì D là trung điểm của AE, nên AD = DE.
- Do đó, tam giác ABD = tam giác ECD (cạnh - góc - cạnh).
- Từ đó, ta có AB = EC.
- Vì tam giác AHC = tam giác BEI, nên AC = BE.
- Do đó, tam giác ABD = tam giác ECD và tam giác AHC = tam giác BEI, nên tam giác ABD = tam giác ECD = tam giác AHC = tam giác BEI.
- Từ đó, ta có tam giác ABD = tam giác ECD = tam giác AHC = tam giác BEI.
- Do đó, ba điểm M, D, N thẳng hàng.
Đáp số: Ba điểm M, D, N thẳng hàng.