Обозначим точки пересечения сторон квадратов и продлим их стороны (см. рис.).
Рассмотрим параллелограммы
ABCDи
A1B1C1D1. Соответствующие стороны этих параллелограммов перпендикулярны, значит, углы параллелограммов равны. Кроме того, соответствующие высоты параллелограммов равны сторонам данных квадратов, то есть также соответственно равны.
Следовательно, параллелограммы равны и совмещаются композицией поворота на 90° и параллельного переноса, а соответствующие диагонали
BDи
B1D1параллелограммов равны и перпендикулярны.
Аналогично доказывается равенство и перпендикулярность отрезков
MPи
LK.
Значит, диагонали четырёхугольников
KDLBи
B1MD1Pсоответственно равны и пересекаются под одним и тем же углом, откуда (поскольку
площадь четырёхугольника равна половине произведения диагоналей на синус угла между ними) и следует утверждение задачи.