Ta thấy:
[tex]\overrightarrow{PI}=\overrightarrow{PA}+\overrightarrow{AI}=\overrightarrow{PA}+\frac{1}{3}\overrightarrow{AD}=\overrightarrow{PA}+\frac{1}{3}(\overrightarrow{PD}-\overrightarrow{PA})=\frac{2}{3}\overrightarrow{PA}+\frac{1}{3}\overrightarrow{PD}\Rightarrow 4\overrightarrow{PA}+2\overrightarrow{PD}=6\overrightarrow{PI}[/tex]
Lại có: [tex]3\overrightarrow{PB}+3\overrightarrow{PC}=3.2\overrightarrow{PM}=6\overrightarrow{PM}\Rightarrow \overrightarrow{PQ}=6(\overrightarrow{PM}+\overrightarrow{PI})[/tex]
Gọi K là trung điểm IM thì [TEX]\overrightarrow{PQ}=6(\overrightarrow{PM}+\overrightarrow{PI})=12\overrightarrow{PK}[/TEX] nên P,Q,K thẳng hàng hay PQ đi qua trung điểm K của MI.