а)
Пусть K — точка пересечения AB и CD.
BC∥AD,BC=21AD, значит BC — средняя линия ΔAKD.
Далее, MB — медиана и высота в ΔAMK, значит он равнобедренный и AM=MK.
Также MC — медиана и высота в ΔDMK, значит он равнобедренный и DM=MK.
Таким образом, AM=DM.
б) Опустим высоту MH на сторону AD. Так как ΔAMD равнобедренный, то MH еще и медиана.
Значит, AH=HD=2AD
Пусть BC=x, тогда AD=2x,AH=HD=MH=x.
Треугольники AMH и DMH прямоугольные и равнобедренные, тогда ∠MAD=∠MDA=45∘.
∠MDC=∠ADC−∠MDA=55∘−45∘=10∘
Так как ΔDMK — равнобедренный, то ∠MDC=∠MKD=10∘.
Также ΔAMK — равнобедренный, значит ∠KAM=∠AKM
В треугольнике AKD:
∠MAD+∠MDA+∠MDC+∠MKD+∠KAM+∠AKM=180∘
45∘+45∘+10∘+10∘+2⋅∠KAM=180∘
∠KAM=35∘
Тогда
∠BAD=∠KAM+∠MAD=35∘+45∘=80∘
Ответ: 80∘.