Giải thích các bước giải:
1.Ta có $MN//AB\to MN//CD$ vì $AB//CD\to MN//KE$
$\to \dfrac{MN}{KE}=\dfrac{IM}{IK}=1$ vì $I$ là trung điểm $MK$
$\to MN=KE$
Lại có $MN//KE\to MNKE$ là hình bình hành
2.
Xét $\Delta ABM,\Delta ADK$ có:
$\widehat{BAM}=90^o-\widehat{DAM}=\widehat{KAD}$
$AB=AD$
$\widehat{ABM}=\widehat{ADK}=90^o$
$\to\Delta ABM=\Delta ADK(g.c.g)$
$\to AK=AM$
$\to\Delta AKM$ cân tại $A$
Mặt khác $AI$ là trung tuyến
$\to AI$ là phân giác $\widehat{KAM}$
$\to\widehat{KAI}=\dfrac12\widehat{KAM}=45^o=\widehat{ACD}$
$\to\widehat{KAE}=\widehat{ACK}$
Lại có $\widehat{AKE}=\widehat{AKC}$
$\to\Delta KAE\sim\Delta KCA(g.g)$
$\to\dfrac{KA}{KC}=\dfrac{KE}{KA}$
$\to KA^2=KE\cdot KC$
3.Từ câu 2
$\to AI$ là trung trực của $KM$
Mà $E\in AI\to EM+EK$
$\to P_{CME}=ME+EC+CM=EK+EC+CM=KD+DE+EC+CM=BM+DE+EC+CM=(BM+MC)+(CE+ED)=BC+CD=2a$
4.Ta có $AK\perp AM\to AK\perp AG$
Mà $AD\perp DC\to AD\perp KG$
$\to\dfrac{1}{AK^2}+\dfrac{1}{AG^2}=\dfrac{1}{AD^2}$ (Hệ thức lượng trong tam giác vuông)
$\to\dfrac{1}{AM^2}+\dfrac{1}{AG^2}=\dfrac{1}{a^2}$ vì $AM=AK$
$\to \dfrac{1}{AM^2}+\dfrac{1}{AG^2}$ không phụ thuộc vào vị trí điểm $M$