Gọi trung điểm của AD là I, trung điểm của BC là J.
Khi đó, ta có: IA→ + ID→ = 0→, JB→ + JC→ = 0→
Lại có: IJ→ = IA→ + AB→ + BJ→
IJ→ = ID→ + DC→ + CJ→
⇒ IJ→ + IJ→ = IA→ + AB→ + BJ→ + ID→ + DC→ + CJ→
= (IA→ + ID→) + (JB→ + JC→) + (AB→ + DC→)
= 0→ + 0→ + AB→ + DC→ = AB→ + DC→ = AB→ - CD→ = 0→ (vì AB→ = CD→)
⇔ I ≡ J
Vậy AB→ = CD→ khi và chỉ khi trung điểm của hai đoạn thẳng AD và BC trùng nhau.