Gọi  là giao điểm của

Ta có: và , suy ra hay .

Xét , có: (Hệ quả định lí Thalès) (1)

Xét , có: (Hệ quả định lí Thalès) (2)

Từ (1) và (2) suy ra , mà  (do là trung điểm của  nên hay là trung điểm của

Ta có (cùng bù với ) nên vuông tại .

Xét vuông tại có là đường trung tuyến ứng với cạnh huyền nên

Xét và , có:

, và  là cạnh chung

Do đó (c.c.c)

Suy ra (hai góc tương ứng).

Ta có: hay .

Vậy ba điểm thẳng hàng.