ضلع های $AD$ و $BC$ را ادامه می دهیم تا همدیگر را در نقطه $M$ قطع کنند . فرض کنید $EF = x$ و $AM = y$ . شکل زیر را خواهیم داشت :

چون $AB \| DC$ پس طبق قضیه تالس داریم :
$$ \frac{AM}{DM} = \frac{AB}{DC} $$
یعنی :
$$ \frac{y}{y + m + n} = \frac{a}{b} $$
بعد از طرفین - وسطین مقدار $y$ عبارتست از :
$$y = \frac{ma + na}{b - a} \ \ \ \clubsuit $$
از طرفی $AB \| EF$ پس طبق قضیه تالس داریم :
$$ \frac{AM}{EM} = \frac{AB}{EF} $$
یعنی :
$$ \frac{y}{y + m} = \frac{a}{x} \ \ \ \ \spadesuit $$
حال با توجه به $ \clubsuit $ مقدار $y$ را در تساوی $ \spadesuit $ جاگذاری می کنیم که خواهیم داشت :
$$ \frac{ \frac{ma + na}{b-a} }{ \frac{ma + na}{b-a} + m} = \frac{a}{x} $$
بعد از طرفین - وسطین مقدار $x$ عبارتست از :
$$x = \frac{na + mb}{m + n} $$
پس :
$$EF = \frac{na + mb}{m + n}$$