Продлим луч до пересечения с прямой в точке .

Рассмотрим треугольники и . В них как вертикальные, как накрест лежашие, образованные параллельными прямыми и и секущей , по условию. Значит, по второму признаку. В равных треугольниках соответственные элементы равны, значит, и .

Рассмотрим треугольник . В нем отрезок является высотой и медианой, значит, треугольник — равнобедренный. Тогда