Có hình vẽ : 

Dễ thấy S_ABCD = \(\frac{1}{2}\left(AH+CK\right).BD\)

mà lại có \(AH=AO.sin\alpha\) ; \(CK=OC.sin\alpha\)

=> S_ABCD = \(\frac{1}{2}\sin\alpha.AC.BD\)

Khi 2 đường chéo vuông góc với nhau thì 

\(H\equiv O\equiv K\Rightarrow AH=AO=CK\)

hay \(sin\alpha=1\)

Khi đó \(S_{ABCD}=\frac{1}{2}mn\)(đpcm) 

Tham khảo:

Gọi O là giao điểm của AC và BD.

a) Áp dụng công thức \(S = \frac{1}{2}ac.\sin B\), ta có:

\(\begin{array}{l}{S_{OAD}} = \frac{1}{2}.OA.OD.\sin \alpha ;\quad {S_{OBC}} = \frac{1}{2}.OB.OC.\sin \alpha ;\\{S_{OAB}} = \frac{1}{2}.OA.OB.\sin ({180^o} - \alpha );\quad {S_{OCD}} = \frac{1}{2}.OD.OC.\sin ({180^o} - \alpha ).\end{array}\)

Mà \(\sin ({180^o} - \alpha ) = \sin \alpha \)

\( \Rightarrow {S_{OAB}} = \frac{1}{2}.OA.OB.\sin \alpha ;\quad {S_{OCD}} = \frac{1}{2}.OD.OC.\sin \alpha .\)

\(\begin{array}{l} \Rightarrow {S_{ABCD}} = \left( {{S_{OAD}} + {S_{OAB}}} \right) + \left( {{S_{OBC}} + {S_{OCD}}} \right)\\ = \frac{1}{2}.OA.\sin \alpha .(OD + OB) + \frac{1}{2}.OC.\sin \alpha .(OB + OD)\\ = \frac{1}{2}.OA.\sin \alpha .BD + \frac{1}{2}.OC.\sin \alpha .BD\\ = \frac{1}{2}.BD.\sin \alpha .(OA + OC)\\ = \frac{1}{2}.AC.BD.\sin \alpha  = \frac{1}{2}.x.y.\sin \alpha .\end{array}\)

b) Nếu \(AC \bot BD\) thì \(\alpha  = {90^o} \Rightarrow \sin \alpha  = 1.\)

\( \Rightarrow {S_{ABCD}} = \frac{1}{2}.x.y.1 = \frac{1}{2}.x.y.\)

Giả sử hai đường chéo AC, BD cắt nhau tại I, ∠ (AIB) = α  là góc nhọn (xem h.bs.9)

Kẻ đường cao AH của tam giác ABD và đường cao CK của tam giác CBD.

Ta có: AH = AI.sin α , CK = CI.sin α

Diện tích tam giác ABD là  S A B D  = 1/2 BD.AH.

Diện tích tam giác CBD là  S C B D  = 1/2 BD.CK.

Từ đó diện tích S của tứ giác ABCD là:

S = S A B D + S C B D  = 1/2BD.(AH + CK)

= 1/2 BD.(AI + CI)sin α  = 1/2BD.AC.sin α

éo biết