Ответ:

Пусть дан параллелограмм ABCD. Докажем, что он лежит по одну сторону от каждой прямой, проходящей через две его соседние вершины.

Рассмотрим прямую AB. Противоположные стороны параллелограмма параллельны, поэтому CD ∥ AB. Прямые AB и CD не пересекаются, следовательно, отрезок CD целиком расположен в одной из полуплоскостей относительно AB. Значит, вершины C и D лежат по одну сторону от AB.

Тем же рассуждением для каждой из сторон AB, BC, CD и DA получаем, что две вершины, не лежащие на соответствующей стороне, находятся по одну сторону от прямой, содержащей эту сторону. Следовательно, параллелограмм является выпуклым четырёхугольником.