xét tam giac IOB và tam giác MOD ta có
góc BIO=góc DMO(so le trong)
góc IBO=góc MDO(so le trong)
=>tg IOB đồng dạng với tg MOD
=>góc IOB=góc MOD
mà IOB + IOD =180
=>MOD +IOD =180
=>I,O,M thẳng hàng
gọi I' là giao điểm EM và AB
tg EDM có:EA/ED=EI'/EM(1)
xét tg EAI và tg EDM ta có
có góc DEM chung
góc EAI=góc EDM(đồng vị)
=>tg EAI đồng dạng với tg EDM
=>EI/EM=EA/ED(2)
từ (1) và (2) ta có:
EI/EM=EI'/EM
=>EI=EI'
mà I,I' thuộc AB
=>I trùng I'
lại có E,I',M thẳng hàng
=>E,I,O,M thẳng hàng(bổ đề hình thang)