Cho hình thang ABCD (AB // CD) nội tiếp

Vì hình thang ABCD nội tiếp đường tròn (O) nên các góc đối diện có tổng số đo bằng 180°. Do đó:

Vì ABCD là hình thang có AB // CD nên

Từ (1) và (2) suy ra

Hình thang ABCD có nên là hình thang cân.