+ Gọi giao điểm của AB và CD là I. Theo giả thiết I là trung điểm của CD và AB.

+) Xét tam giác ACI và tam giác ADI có:

AI chung

CI = DI (vì I là trung điểm của CD).

∠AIC = ∠ DIA = 90º ( vì AB vuông góc với CD tại I).

Suy ra: ∆ ACI = ∆ ADI (c.g.c)

Suy ra: ∠CAI = ∠ ADI ( hai góc tương ứng).

Do đó, AB là tia phân giác của góc ∠CAD .

+) Chứng minh tương tự ta có: CD là tia phân giác của góc C, BA là tia phân giác của góc B, DC là tia phân giác của góc D.