Vẽ các đoạn thẳng IC, ID. Xét hai tam giác ADI và MID, ta có

ADI^ = DIM^  (hai góc so le trong);

ID là cạnh chung;

AID^ =  IDM^(hai góc so le trong).

Suy ra ∆ADI = ∆MID (g.c.g). Do đó AD = MI, IA = DM (các cặp cạnh tương ứng)

Chứng minh tương tự ta có BC = IN, IB = NC

a) Vì AD = BC, AD = MI, BC = IN nên IM = IN.