Чтобы доказать, что если биссектрисса треугольника является его высотой, то треугольник является равнобедренным, рассмотрим треугольник ABC с вершиной A и основанием BC. Пусть биссектрисса с вершины A пересекает сторону BC в точке D и одновременно является высотой, что означает, что угол BAD = CAD, а также BD перпендикулярно AC (AD перпендикулярна BC).
По определению биссектриссы, она делит угол A (∠BAC) пополам, то есть: \[ \angle BAD = \angle CAD. \]
Поскольку AD является высотой, у нас также есть, что: \[ \angle ADB = \angle ADC = 90^\circ. \]
Рассмотрим треугольники ABD и ACD. В этих треугольниках у нас:
- Общая сторона AD.
- Углы: ∠BAD = ∠CAD (из пункта 1) и ∠ADB = ∠ADC = 90°.
На основании признака равенства треугольников по двум углам и стороне (AA), можно утверждать, что треугольники ABD и ACD равны: \[ \triangle ABD \cong \triangle ACD. \]
Равенство этих треугольников подразумевает, что их соответствующие стороны равны: \[ AB = AC. \]
Таким образом, мы пришли к выводу, что треугольник ABC является равнобедренным (с равными сторонами AB и AC).
Это завершает доказательство.
