Gọi H và K là chân đường vuông góc kẻ từ M đấn AB và AC.
Do AM là phân giác góc BAC nên ta có: MH = MK.
Hai tam giác vuông BMH và CMK có cạnh huyền BM bằng cạnh huyền CM và một cacnhj góc vuông bằng nhau : MH + MK, do đó ta có:
Suy ra
Vậy tam giác ABC cân tại A.