Ta có hình vẽ:
Gọi I là giao điểm của MP và NQ.
Ta có: góc IQP = góc IPQ (GT)
=> tam giác IQP cân.
=> IQ = IP (hai cạnh bên của tam giác cân)
Ta có: MN // PQ (GT)
=> góc IQP = góc INM (slt)
Ta có: MN // PQ (GT)
=> góc IPQ = góc IMN (slt)
Mà góc IQP = góc IPQ => góc IMN = góc INM
=> tam giác IMN cân => IM = IN.
Ta có: IQ = IP; IM = IN
=> IM + IP = IN + IQ
hay MP = NQ => ABCD là hình thang cân (có hai đường chéo bằng nhau).