Hình vẽ:
Kẻ $DM,DN$ lần lượt vuông góc với $AB,AC$ ($M\in AB, N\in AC$)
Áp dụng tính chất tia phân giác:
$\frac{BD}{CD}=\frac{AB}{AC}=\frac{12}{15}=\frac{4}{5}$
$\Rightarrow \frac{BD}{BC}=\frac{4}{9}\Rightarrow BD=18.\frac{4}{9}=8$ (cm)
$CD=BC-BD=10$ (cm)
Dễ chứng minh $\triangle AMD=\triangle AND$
$\Rightarrow MD=ND; AM=AN\Rightarrow NC-MB=AC-AB=3$
$\Rightarrow NC=MB+3$
Áp dụng định lý Pitago:
$DM^2=BD^2-MB^2$
$DN^2=CD^2-CN^2=CD^2-(MB+3)^2$
Mà $DM=DN$ nên $BD^2-MB^2=CD^2-(MB+3)^2$
$\Leftrightarrow 8^2-MB^2=10^2-(MB+3)^2$
$\Rightarrow MB=4,5$ (cm)
$\Rightarrow MD^2=BD^2-MB^2=8^2-4,5^2=43.75$
(cm)
$AD=\sqrt{AM^2+MD^2}=\sqrt{(AB-MB)^2+MD^2}=\sqrt{7,5^2+43,75}=10$ (cm)