Để chứng minh KM là tia phân giác của CKD, ta cần chứng minh hai tam giác KMD và KMC đồng dạng.
Gọi X là giao điểm của KM và CD. Ta cần chứng minh rằng hai tỉ số MD/MC và DX/XC bằng nhau.
Áp dụng định lý Thales, ta có:
MD/AD = MX/KX (1)
MC/BC = CX/KX (2)
Theo đề bài, ta có:
MD/MC = AD/BC
Nhân cả hai vế của (1) với AD và nhân cả hai vế của (2) với BC, ta có:
MD * MX = AD * KX (3)
MC * CX = BC * KX (4)
Chia cả hai vế của (3) cho cả hai vế của (4), ta có:
(MD * MX) / (MC * CX) = (AD * KX) / (BC * KX)
=> (MD/MC) * (MX/CX) = (AD/BC) (5)
Từ (5), ta suy ra MX/CX = 1 (vì MD/MC = AD/BC), tức là MX = CX.
Do đó, KX = MX + XC = MX + MX = 2MX.
Từ (1), ta có MD/AD = MX/KX, suy ra MD = AD * MX / KX.
Từ (2), ta có MC/BC = CX/KX, suy ra MC = BC * CX / KX.
Do đó, MD/MC = (AD * MX / KX) / (BC * CX / KX) = (AD * MX) / (BC * CX) (với KX khác 0).
So sánh với (5), ta thấy MD/MC = MX/CX = 1, vậy ta có hai tam giác KMD và KMC đồng dạng.
Từ đó, ta suy ra KM là tia phân giác của CKD.