Ответ:

Так как M и N — середины боковых сторон трапеции ABCD, отрезок MN является её средней линией. Поэтому MN параллелен основаниям AD и BC.

Рассмотрим треугольник CDA. Точка N — середина CD, а прямая NO параллельна AD. По теореме о средней линии треугольника точка O — середина AC. Следовательно, AO = CO.

Что и требовалось доказать.