Từ giả thiết suy ra \(\overrightarrow{PC}=-2\overrightarrow{PM}\) , \(\overrightarrow{QA}=-2\overrightarrow{QN}\) , \(\overrightarrow{BA}=2\overrightarrow{BM}\) và \(\overrightarrow{DC}=2\overrightarrow{DN}\)
Đặt \(\overrightarrow{BA}=\overrightarrow{a}\) , \(\overrightarrow{BC}=\overrightarrow{c}\) ta có \(\overrightarrow{BD}=\overrightarrow{a}+\overrightarrow{c}\) và
\(\overrightarrow{BP}=\frac{\overrightarrow{BC}-\left(-2\overrightarrow{BM}\right)}{1-\left(-2\right)}\Rightarrow3\overrightarrow{BP}=\overrightarrow{BC+}2\overrightarrow{BM}=\overrightarrow{c}+\overrightarrow{a}\)
Do đó : \(\overrightarrow{BD}=3\overrightarrow{BM}\) (1)
Hoàn toàn tương tự ta cũng được \(\overrightarrow{DB}=3\overrightarrow{DN}\) (2)
Từ (1) và (2) suy ra điều cần chứng minh