Xét hình thang ABCD (AB // CD) có AC = BD (t/c)
Kẻ đường cao AH và BK => [tex]\widehat{AHK}[/tex] = [tex]\widehat{BHK}[/tex] = 90°
Do [tex]\widehat{AHK}[/tex] = 90° mà AB // CD => [tex]\widehat{BAH}[/tex] = 90°
=> [tex]\widehat{BAH}[/tex] = [tex]\widehat{AHK}[/tex] = [tex]\widehat{HBK}[/tex] = 90°
=> Tứ giác ABKH là hình chữ nhật
=> AH = BK
Xét 2 [tex]\Delta[/tex] vuông AHC và BKD :
AH = BK (cmt)
AC = BD (gt)
=> [tex]\Delta[/tex] AHC = [tex]\Delta[/tex] BKD (cạnh huyền - cgv)
=> [tex]\widehat{ACD}[/tex] = [tex]\widehat{BDC}[/tex]
Xét [tex]\Delta[/tex] ACD và BDC :
AC = BD (gt)
[tex]\widehat{ACD}[/tex] = [tex]\widehat{BDC}[/tex](cmt)
CD chung
=> [tex]\Delta[/tex] ACD = [tex]\Delta[/tex] BDC (c-g-c)
=> AD = BC
=> Hình thang ABCD có 2 cạnh bên bằng nhau : AD = BC
=> ABCD là hình thang cân (đpcm)