Hình vẽ:
Giải:
Ta có:
\(\widehat{A_1}+\widehat{B}+\widehat{C_1}=180^0\)
và \(\widehat{A_2}+\widehat{D}+\widehat{C_2}=180^0\)
Mà \(\widehat{A_1}=\widehat{A_2}\) (AC là tia phân giác góc A)
\(\widehat{B}=\widehat{D}\) (ABCD là hình bình hành)
\(\Leftrightarrow\widehat{C_1}=\widehat{C_2}\)
Xét tam giác ABC và tam giác ADC, ta có:
\(\widehat{C_1}=\widehat{C_2}\) (Chứng minh trên)
AC là cạnh chung
\(\widehat{A_1}=\widehat{A_2}\) (AC là tia phân giác góc A)
\(\Rightarrow\Delta ABC=\Delta ADC\left(c.g.c\right)\)
\(\Rightarrow AB=AD\) (Hai cạnh tương ứng)
=> ABCD là hình thoi.