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已知空间四边形ABCD中,AD=BD,AC=BC,M、N、P、Q分别是AC、BC、BD、AD的中点,求证:四边形MNPQ是一个矩形.

证明:设AB的中点为E,连结DE、CE.

∵P、Q分别是BD、AD的中点,

∴PQ∥AB且PQ=AB.

同理,MN∥AB,MN=AB.

∴MNPQ.

∴四边形MNPQ是一个平行四边形.

∵AD=BD,∴AB⊥ED.

同理,AB⊥EC.

∴AB⊥平面EDC.∴AB⊥DC.

∵Q、M分别是AD、AC的中点,

∴QM∥DC.

又MN∥AB,∴MN⊥MQ.

∴四边形MNPQ是一个矩形.

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