Không biết làm thế này được không:
Trước hết ta chứng minh: Đoạn thẳng nối hai trung điểm của hai cạnh trong một tam giác bằng một nửa độ dài cạnh còn lại và song song với cạnh còn lại.
Ta có: $ \triangle AFD = \triangle BED (c-c-c) \Rightarrow AF = BE, \widehat{AFE} = \widehat{BEF} $
Lại có:
$ \widehat{BEC} + \widehat{BEF} + \widehat{AEF} = 180^o $
$ \widehat{FAE} + \widehat{AFE} + \widehat{AEF} = 180^o $
$ \Rightarrow \widehat{BEC} = \widehat{FAE} $
$ \triangle AEF = \triangle BEC (c-g-c) \Rightarrow BC = FE, \widehat{AEF} = \widehat{ECB} $
mà $ EF = 2DE (gt) \Rightarrow BC = 2DE \Rightarrow DE = \dfrac12 BC $
$ \widehat{AEF} = \widehat{ECB} (cmt) $ mà hai góc nằm ở vị trí đồng vị $ \Rightarrow DE // BC $
Áp dụng vào bài toán ta có:
$ EF = \dfrac12 BN, EF // BN $
$ ED = \dfrac12 CM, ED // CM $
mà $ BN = CM (cmt) \Rightarrow EF = ED (1) $
Lại có: $ EF // BN (cmt) $, $ CM \perp BN (cmt) $
$ \Rightarrow EF \perp CM $
mà $ ED // CM \Rightarrow DE \perp EF $
$ \Rightarrow \widehat{DEF} = 90^o (2) $
Từ $ (1) $ và $ (2) \Rightarrow \triangle DEF $ vuông cân tại $ D $