Gọi P là trung điểm của AD, nối PM
Trong ΔDAB ta có:
Suy ra:
Suy ra: PM // AB (Định lí đảo của định lí Ta-lét) (1)
Trong △ ACD, ta có
Suy ra:
Suy ra: PN // CD (định lí đảo định lí Ta-lét) (2)
Từ (1) và (2) và theo tiên đề Ơ-clít suy ra P, M, N thẳng hàng.
Vậy MN // CD hay MN // AB.