Giả sử 2 dường thẳng xx' và yy' cắt nhau tại O
Kẻ Ot là tia fg góc xOy
và Ot' là tia fg góc x'Oy'. Ta phải chứng minh Ot và Ot' cùng nằm trên 1 đường thẳng hay tOt'=180o
tOt'=tOx+xOt' (tia Ox nằm giữa 2 tia Ot,Ot')
mà tOx=x'Ot' (cùng =1/2 hai góc đối đỉnh)
nên tOt'=x'Ot'+t'Ox=xOx'=180o (tia Ot' nằm giữa 2 tia Ox,Ox')
vậy Ot và Ot'là 2 tia đối nhau