- Ta có E là trung điểm của AB nên AE = EB và F là trung điểm của CD nên CF = FD.
- Do đó, ta có AE = EB = CF = FD.
- Khi đó, ta có tam giác AEC và tam giác BFD là tam giác đồng dạng (có cùng cặp góc bằng nhau với cặp cạnh tương ứng bằng nhau). - Từ đó, ta suy ra AC song song với BD.
- Vì EF là đường chia đôi đoạn AB và CD nên EF song song với AB và CD.
- Do đó, ta có AC, BD, EF đồng quy.
b) Gọi M là giao điểm của AC với DE và N là giao điểm của BD với BF.
- Ta cần chứng minh EMFN là hình bình hành.
- Ta có E là trung điểm của AB nên EM song song với AC và EM = 1/2 AB.
- Tương tự, ta có FN song song với BD và FN = 1/2 CD. - Vì AC song song với BD nên EM song song với FN và EM = FN.
- EMFN là hình bình hành với EM song song với FN và EM = FN.
Vậy, EMFN là hình bình hành.