Отрезки АВ и CD пересекаются. Докажите, что если отрезки АС, СВ, BD и AD равны, то луч АВ является биссектрисой угла CAD и луч CD — биссектрисой угла АСВ.

В ΔACD и ΔBCD:

По условию: AC = CB, AD = DB, CD — общая.

Таким образом, ΔACD = ΔBCD (по 3-му признаку равенства треугольников), откуда ∠ACD = ∠BCD, ∠ADC = ∠CDB (как углы, лежащие в равных треугольниках против равных сторон). Следовательно, CD — биссектриса ∠АСВ. Аналогично доказываем, что ΔАСВ = ΔADB и ∠СВА = ∠DBA, ∠DAB = ∠CAB.

Таким образом, АВ — биссектриса ΔАСВ, что и требовалось доказать.