Vì hình bình hành ABCD nội tiếp đường tròn (O) nên các góc đối diện có tổng số đo bằng 180°. Do đó:  

Vì ABCD là hình bình hành nên hai góc đối bằng nhau, do đó

Từ (1) và (2) suy ra

Hay do đó

Hình bình hành ABCD có nên là hình chữ nhật.

Vậy ABCD là hình chữ nhật.