Cho hình thang cân \(MNPQ\) có \(MN\,{\rm{//}}\,PQ,\) \(\widehat {P\,} = \widehat {Q\,} = 45^\circ .\) Kẻ MI vuông góc với \[PQ\] tại \[I.\] Lấy điểm \[K\] thuộc cạnh \[PQ\] sao cho \[IK = QI.\]

a) Giải thích vì sao tứ giác \(MNPK\) là hình bình hành.

b) Đường thẳng qua \[Q\] và song song với \[MK\] cắt \[MI\] tại \[H.\] Tứ giác \(MQHK\) là hình gì? Vì sao?

b) Xét tam giác \(\Delta QIH\) và \(\Delta KIM\) có:

\(\widehat {MIQ} = \widehat {MIK} = 90^\circ \) (giả thiết); \[QI = KI\] (giả thiết); \(\widehat {HQI} = \widehat {MKI}\) (hai góc so le trong, \[QH\,{\rm{//}}\,MK).\]

Do đó: \(\Delta QIH = \Delta KIM\) (g.c.g). Suy ra: \[IH = IM\] (hai cạnh tương ứng).

Xét tứ giác \[MQHK\] có hai đường chéo \[MH\] và \[QK\] cắt nhau tại trung điểm \[I\] của mỗi đường nên \[MQHK\] là hình bình hành (dấu hiệu nhận biết).

Mặt khác, tam giác \[MQK\] có \(\widehat {MQK} = \widehat {MKQ} = 45^\circ ,\) \[MQ = MK\] nên tam giác \[MQK\] vuông cân tại \[M,\] hay \(\widehat {QMK} = 90^\circ .\)

Hình bình hành \[MQHK\] có \(\widehat {QMK} = 90^\circ \) nên \[MQHK\] là hình chữ nhật (dấu hiệu nhân biết).