Ta có: BI + AI = AB

KD + CK = CD

Mà AI = CK; AB = CD

⇒ BI = KD

Xét ΔIBJ và ΔKDL có:

IB = KD

∠(IBJ) = ∠(KDL) (do ABCD là hình bình hành)

BJ = LD (gt)

⇒ ΔIBJ = ΔKDL (c.g.c)

⇒ IJ = KL

Chứng minh tương tự: ΔJCK= ΔLAI

⇒ JK = IL

Vậy tứ giác IJKL là hình bình hành (các cạnh đối bằng nhau)

b) Gọi O là giao điểm hai đường chéo AC và BD của hình bình hành ABCD ta có O là trung điểm của AC.

Lại có tứ giác AICK là hình bình hành (AI // CK và AI = CK )

⇒ đường chéo IK đi qua trung điểm O của AC.

Tứ giác IJKL là hình bình hành (cmt) ⇒ đường chéo JL đi qua trung điểm O của đường chéo IK.

Vậy bốn đường thẳng AC, BD, IK, JL đồng quy tại O.