Диагонали при пересечении делятся пополам, значит АМ=3(a+b)/4.
По правилу треугольника,
BM=AM-AB;
DM=AM-AD.
Подставляем значения AM, AB и AD:
BM=3(a+b)/4-а=(3b-a)/4;
DM=3(a+b)/4-b=(3a-b)/4.
И наконец,
BM+DM=(3b-a)/4+(3a-b)/4=(a+b)/2.
(все это, конечно, векторы, но стрелочку над буквами писать не могу)