Cho hình chữ nhật ABCD. Trên cạnh AD và BC lần lượt lấy hai điểm E và F sao cho AE = CF (H.4.41).

a) Vì ABCD là hình chữ nhật nên AD = BC; AB = CD.

Ta có: AD = AE + ED; BC = BF + FC mà FC = AE (gt) và AD = BC nên ED = BF.

Vì ABCD là hình chữ nhật nên $\widehat{ABC}=\widehat{BCD}=\widehat{CDA}=\widehat{DAB}=90$.

Xét $\Delta ABF$ và $\Delta CDE$ có:

AB = CD (chứng minh trên)

BF = ED (chứng minh trên)

$\widehat{ABF}=\widehat{CDE}=90$ (do $\widehat{ABC}=\widehat{CDA}=90$)

Do đó, $\Delta ABF = \Delta CDE$ (hai cạnh góc vuông).

Suy ra, AF = CE.

b) Vì $\Delta ABF = \Delta CDE$ nên $\widehat{AFE}=\widehat{CED}$ (hai góc tương ứng).

Lại có ABCD là hình chữ nhật nên AD // BC nên $\widehat{CED}=\widehat{ECF}$ (hai góc so le trong).

Ta có: $\widehat{AFB}=\widehat{CEB};\widehat{CEB}=\widehat{ECF}$ nên $\widehat{AFB}=\widehat{ECF}$.

Mà hai góc này ở vị trí đồng vị

Nên AF // CE (điều phải chứng minh).