- Xét \(\Delta AB{\rm{D}}\) có: \(E, K\) lần lượt là trung điểm của \(AD, BD\) (giả thiết)
\( \Rightarrow EK\) là đường trung bình của \(\Delta AB{\rm{D}}\) (dấu hiệu nhận biết đường trung bình của tam giác)
\( \Rightarrow EK // AB\) (tính chất đường trung bình của tam giác) (1)
- Xét \(\Delta DB{\rm{C}}\) có: \(F, K\) lần lượt là trung điểm của \( BC, BD\) (giả thiết)
\( \Rightarrow FK\) là đường trung bình của \(\Delta DB{\rm{C}}\) (dấu hiệu nhận biết đường trung bình của tam giác)
\( \Rightarrow FK // DC\) (tính chất đường trung bình của tam giác)
Mặt khác, \(AB // DC\) (vì \(ABCD\) là hình thang) nên suy ra \(FK // AB\) (2)
Từ (1) và (2) ta có qua điểm \(K\) không thuộc \(AB\) có hai đường thẳng \(EK\) và \(FK\) cùng \(//AB\) nên theo tiên đề Ơ-clit thì ba điểm \(E, K, F\) thẳng hàng .