Cho tứ giác ABCD có BD là phân giác góc B và BC = CD. Chứng minh tứ giác ABCD là hình thang.

Vì BD là phân giác của ∠ABC

Suy ra ∠ABD = ∠CBD (1)

Lại có BC = CD (gt)

Suy ra ΔCBD cân tại C

Nên ∠CBD = ∠CDB (2)

Từ (1) và (2) suy ra:

∠ABD = ∠CDB Mà 2 góc này ở vị trí so le trong

Suy ra AB // CD

Vậy ABCD là hình thang.