Очевидно, что 
. Значит, треугольник ADK - равнобедренный с основанием DK. По свойству равнобедренного треугольника углы ADK и AKD при его основании равны. Углы KDC и AKD являются внутренними накрест лежащими углами при параллельных прямых AB и DC (DK - секущая), следовательно, они равны. Получается, что угол ADK равен углу AKD и угол AKD равен углу KDC. Отсюда следует, что углы ADK и KDC равны, а, значит, DK - биссектриса по определению, что и требовалось доказать.