Ответ:
Пусть сторона квадрата равна \(a\), а \(AK=AM=CN=CL=t\). Введём координаты:
\(A(0,0),\ B(0,a),\ C(a,a),\ D(a,0)\).
Тогда:
\(M(0,t),\ N(a-t,a),\ L(a,a-t),\ K(t,0)\).
Найдём направляющие векторы соседних сторон:
\(\overrightarrow{MN}=(a-t,a-t)\),
\(\overrightarrow{NL}=(t,-t)\),
\(\overrightarrow{LK}=(-(a-t),-(a-t))\),
\(\overrightarrow{KM}=(-t,t)\).
Следовательно, \(MN\parallel LK\), а \(NL\parallel KM\), поэтому MNLK — параллелограмм.
Кроме того,
\(\overrightarrow{MN}\cdot\overrightarrow{NL}=(a-t)t-(a-t)t=0\).
Значит, \(\angle MNL=90^\circ\). Параллелограмм с прямым углом является прямоугольником.
Следовательно, MNLK — прямоугольник.
