Краткий ответ:
\[
\boxed{BH=HM=MC}.
\]
Доказательство
Пусть сторона квадрата равна \(a\), то есть \(AB=BC=a\).
- Диагональ квадрата: \[ AC=a\sqrt2. \]
Так как \(AM=AB=a\), то \[ MC=AC-AM=a\sqrt2-a=a(\sqrt2-1). \]
- Рассмотрим треугольник \(HMC\).
Так как \(HM\perp AC\), а \(MC\subset AC\), то \[ \angle HMC=90^\circ. \]
Диагональ \(AC\) образует с боковой стороной \(BC\) угол \(45^\circ\), поэтому \[ \angle HCM=45^\circ. \]
Следовательно, треугольник \(HMC\) — прямоугольный равнобедренный, значит: \[ HM=MC, \qquad HC=MC\sqrt2. \]
- Найдём \(BH\): \[ BH=BC-HC=a-\sqrt2\cdot a(\sqrt2-1). \]
Упростим: \[ BH=a-a(2-\sqrt2)=a(\sqrt2-1). \]
Но \[ MC=a(\sqrt2-1), \] значит \[ BH=MC. \]
Так как \(HM=MC\), получаем: \[ \boxed{BH=HM=MC}. \]
