a) TH1: DA // CB

Do ABCD là hình thang cân mà DA // CB nên ABCD là hình chữ nhật.

Do đó đường trung trực d của AB cũng là đường trung trực của CD. (đpcm)

TH2: DA và CB cắt nhau tại S.

Mà ABCD là hình thang cân nên SAB^=SBA^=SDC^=SCD^.

Suy ra SAB và SDC cân tại S (hai góc ở đáy bằng nhau).

Do đó trong tam giác SAB cân tại S, đường trung trực d của AB cũng là đường phân giác của góc S.

Trong tam giác SCD cân tại S, đường phân giác d của góc S cũng là đường trung trực của CD.

Vậy đường trung trực d của AB cũng là đường trung trực của CD. (đpcm)

b) Giả sử O là tâm đường tròn đi qua 3 điểm A, B, C.

Khi đó OA = OB, suy ra đường trung trực d của AB đi qua O.

Mà đường trung trực của AB cũng là đường trung trực của CD nên O cũng nằm trên đường trung trực của CD.

Từ đó suy ra OC = OD.

Vậy D cũng thuộc đường tròn (O). (đpcm)