Ta có:

- Đoạn thẳng AB không cắt a nên hai điểm A, B cùng thuộc một nửa mặt phẳng bờ a, giả sử là nửa mặt phẳng (I).

- Đoạn thẳng BC cắt a nên hai điểm B và C thuộc hai nửa mặt phẳng đối nhau bờ a. Vì B thuộc nửa mặt phẳng (I) nên C thuộc nửa mặt phẳng (II)

- Đoạn thẳng CD cắt a nên hai điểm C và D thuộc hai nửa mặt phẳng đối nhau bờ a. Vì C thuộc nửa mặt phẳng (II) nên D thuộc nửa mặt phẳng (I).

Vậy A và D cùng thuộc nửa mặt phẳng (I) nên đoạn thẳng Ad không cắt a.