Gọi EFGH là hình bình hành có bốn đỉnh nằm trên bốn cạnh của hình bình hành ABCD (như hình vẽ bên). Gọi O là tâm của hình bình hành EFGH, ta sẽ chứng minh O cũng là tâm của hình bình hành ABCD. Thật vậy

Gọi P, Q lần lượt là trung điểm của các cạnh AD, BC. Ta có OP là đường trung bình của hình thang AEGD

Nên OP // DG    (1)

Tương tự ta có:

OQ là đường trung bình của hình thang CGEB

Nên OQ // GC   (2)

Từ (1) và (2) ta suy ra O, P, Q thẳng hàng.

Vì EFGH là hình bình hành nên GF // EH, GF = EH và

Vì PQ là đường trung bình của hình bình hành ABCD nên O cũng là trung điểm của AC, BD. Do vậy O là tâm của hình bình hành ABCD.