Трикутник АВС - рівнобедрений, тому що бічні сторони AB i BC рівні за умовою.

Отже, за властивостями рівнобедреного трикутника кут А = кут С.

Оскільки бісектриса ділить кут навпіл, то кут CAO = 1/2 кута А та кут АСО = 1/2 кута С. І оскільки кути в трикутнику АВС рівні, то і кути в трикутнику АОС будуть рівними. А за властивостями рівнобедреного трикутника кути при основі рівні

Доведено