Giả sử M,N,P,Q lần lượt thuộc AD,AB,BC,DC.
Theo định lý Pitago ta có :$MN^2=AN^2+AM^2\geq \frac{(AM+AN)^2}{2}= > MN\geq \sqrt{\frac{(AM+AN)^2}{2}}=\frac{AM+AN}{\sqrt{2}}$
(do áp dụng bdt Bunhiacopxki)
Tương tự :$NP\geq \frac{BN+BP}{\sqrt{2}},PQ\geq \frac{PC+CQ}{\sqrt{2}},MQ\geq \frac{DM+DQ}{\sqrt{2}}$
Cộng theo vế các bdt cùng chiều ta có :$P(MNPQ)=MN+NP+PQ+QM\geq \frac{(AM+DM)+(AN+BN)+(BP+PC)+(CQ+QD)}{\sqrt{2}}=\frac{AD+AB+BC+CD}{\sqrt{2}}=\frac{4AB}{\sqrt{2}}=2AB\sqrt{2}$(không đổi)
$= > P(MNPQ)$ Min=$2AB\sqrt{2}< = > AN=AM,BN=BP,PC=CQ,DQ=QA< = > MNPQ$ là hình vuông