Даны два равнобедренных треугольника. У каждого из вершины к основанию проведена медиана, которая в свою очередь, в равнобедренных треугольниках, является и биссектрисой и высотой. Поэтому каждый наш равнобедренный треугольник (и первый и второй) делятся медианой два одинаковых прямоугольных треугольника (они равны по двум сторонам - высоте и боковой стороне - и углу между ними). Если мы докажем, что один прямоугольный треугольник нашего первого равнобедренного треугольника равен прямоугольному треугольнику второго нашего равнобедренного треугольника, то докажем равенство равнобедренных треугольников с одинаковой медианой и одинаковым углом при вершине. Итак, у обоих треугольников равны высоты (наша медиана), равны прилегающие к высоте углы, один из которых прямой, другой равен половинке угла при вершине. А эти углы равны, т.к. одинаковые углы при вершине делятся биссектрисой пополам. Отсюда, наши равнобедренные треугольники равны по стороне и двум прилегающим углам.
Если мы докажем, что один прямоугольный треугольник нашего первого равнобедренного треугольника равен прямоугольному треугольнику второго нашего равнобедренного треугольника, то докажем равенство равнобедренных треугольников с одинаковой медианой и одинаковым углом при вершине.
Итак, у обоих треугольников равны высоты (наша медиана), равны прилегающие к высоте углы, один из которых прямой, другой равен половинке угла при вершине. А эти углы равны, т.к. одинаковые углы при вершине делятся биссектрисой пополам. Отсюда, наши равнобедренные треугольники равны по стороне и двум прилегающим углам.
Рассмотрим четырёхугольник ACBD:
AC = CB = BD = AD;
Если в четырёхугольнике все стороны равны, то он является ромбом.ACBD - ромб.
Диагонали ромба делят угол пополам (являются биссектрисами углов, из которых они проведены).
Поэтому AB - биссектриса ∠CAD и CD - биссектриса ∠ACB, что и требовалось доказать.
2ойΔACB = ΔADB по трём сторонам (AC=AD; CB=DB; AB - общая сторона), поэтому ∠BAC=∠BAD.
Луч AB делит ∠CAD на два равных угла, поэтому он является биссектрисой этого угла.
ΔCAD = ΔCBD по трём сторонам (CA=CB; AD=BD; CD - общая сторона), поэтому ∠ACD=∠BCD.
Луч CD делит ∠ACB на два равных угла, поэтому он является биссектрисой этого угла.
Доказано.