trên tia đối tia AD lấy E sao cho AD = DE
xét tam giác ADC và tam giác EDB có
AD = DE ( theo cách lấy E )
BD = DE (gt)
góc BDE = góc ADC ( đối đỉnh )
do đo tam giác ADC = tam giác EDB (c.g.c)
suy ra góc A1 = góc E mà góc A1 = góc A2 suy ra
và AC = BE
\(\Delta BAE\) có góc E = góc A2 suy ra tam giác BAE cân tại B suy ra BA = BE
mà AC = BE suy ra BA = AC
tam giác ABC có BA = AC suy ra tam giác ABC cân tại A
Xét \(\Delta ADC\) và \(\Delta A_1DB\) có :
BD = DC ( gt )
\(\widehat{BDA_1}=\widehat{ADC}\) ( 2 góc đối đỉnh )
AD = \(DA_1\) ( gt )
do đó \(\Delta ADC=\Delta A_1DB\left(c.g.c\right)\)
\(\Rightarrow AC=BA_1\) ( 2 cạnh t/ứ )
\(\Rightarrow\widehat{DAC}=\widehat{DA_1B}\) ( 2 góc t/ứ )
mà \(\widehat{DAC}=\widehat{DAB}\)
\(\Rightarrow\widehat{BA_1D}=\widehat{BAD}\)
suy ra \(\Delta ABA_1\) cân tại B ( dhnb \(\Delta\) cân )
\(\Rightarrow AB=BA_1\) (2)
Từ (1) và (2) suy ra AB = AC
hay \(\Delta ABC\) cân tại A ( dhnb \(\Delta\) cân )