1. Проведем прямую через точку , параллельную прямой . Точку пересечения этой прямой с прямой  обозначим буквой .

2. Тогда , так как они являются накрест лежащими при параллельных прямых ,  и секущей . Также , так как они вертикальные. Кроме того,  по условию. Следовательно,  по стороне и двум прилежащим к ней углам.

3. Следовательно, . То есть в четырехугольнике  две стороны равны и параллельны. Следовательно, этот четырехугольник — параллелограмм. Кроме того, все углы этого параллелограмма прямые. Следовательно,  — прямоугольник.

4. То есть , так как это диагонали данного прямоугольника. Кроме того, эти диагонали точкой пересечения делятся пополам, следовательно, .