Gọi giao điểm `AC` và `BD` là `O`
Ta có: `ΔABD` = `ΔBAC` (c−g−c) (1)
⇒ `∠ABD` = `∠BAC`
⇒ `ΔABO` cân tại `O`
⇒ `∠ABD` = `(180^o − ∠AOB )` /2 (2)
Từ (1) ⇒`ΔAOD` = `ΔBOC` (g−c−g)
⇒ `OD` = `OC` ( `2` cạnh tương ứng )
⇒ `ΔDOC` cân tại `O`
⇒`∠OCD` = `( 180^o − AOB ` )/ 2 (3)
Từ (2) ; (3) ⇒ `AB` // `CD` ( Vì `∠ABD` = `∠BDC` )
⇒ `ABCD` là hình thang
Mặt khác `∠DAB` = `∠CBA`
⇒ `ABCD` là hình thang cân