a. Ta có AB // CD và AC // BD, do đó tam giác ABC và tam giác ADC có cặp góc tương đương, tức là cùng có một góc bằng nhau (góc A). Hơn nữa, hai đường thẳng AB và CD cắt nhau tại điểm D, vậy tam giác ABC và tam giác ADC có hai cặp góc tương đương và cạnh chung AB. Do đó, theo trường hợp tương đương (AA), ta có tam giác ABC bằng tam giác ADC.
b. Vì AB // CD và AD là đường chéo của tứ giác ABCD, nên theo định lý Thales, ta có:
AB/BD = AC/CD (đồng dạng cùng cạnh)
Vì AC // BD, nên theo định lý Thales, ta có:
AD/DB = AC/CD (đồng dạng cùng cạnh)
Từ hai phương trình trên, suy ra AB/BD = AD/DB, tức là tam giác ADB và tam giác CBD có hai cạnh tương ứng bằng nhau và cạnh chung BD. Do đó, theo trường hợp SSS, ta có hai tam giác ADB và CBD bằng nhau.
c. Ta có AC // BD và AB // CD, vì vậy tam giác ABC và tam giác ACD có các cặp góc tương đương, tức là hai tam giác đồng dạng. Do đó, tỷ lệ cạnh tương ứng của hai tam giác này cũng bằng nhau.
Theo định lý Thales, ta có:
AB/BD = AC/CD (đồng dạng cùng cạnh)
Vì hai tam giác ABC và ACD đồng dạng, nên tỷ lệ cạnh tương ứng cũng bằng nhau:
AB/BD = AC/CD = BC/AD
Nhưng vì AB // CD, nên AB/BD = BC/AD = 1 (vì AB = BC và BD = AD). Vậy, ta có:
AC/CD = 1
Tương tự, ta có:
AC/CD = OD/DC = OC/CD = 1
Vậy, theo định lý Thales, hai tam giác ABO và COD có các cạnh tương ứng bằng nhau và cạnh chung là OD. Do đó, hai tam giác ABO và COD bằng nhau.