Рассмотрим треугольники ABO и CDO.
1. AB = CD (дано).
2. Угол BAO = углу DCO (как внутренние накрест лежащие углы при параллельных прямых AB и CD и секущей AC).
3. Угол ABO = углу CDO (как внутренние накрест лежащие углы при параллельных прямых AB и CD и секущей BD).
Следовательно, треугольники ABO и CDO равны по стороне и двум прилежащим к ней углам (второй признак равенства треугольников). Из равенства треугольников следует равенство соответствующих элементов, значит AO = CO. Что и требовалось доказать.