В равнобедренном треугольнике ABC с основанием AB медиана CM является также высотой и биссектрисой. Следовательно, CM ⊥ AB и ∠ACO = ∠BCO.
Рассмотрим треугольники AOC и BOC:
По двум сторонам и углу между ними (II признак равенства треугольников), треугольник AOC равен треугольнику BOC.
Из равенства треугольников следует, что AO = BO. Следовательно, треугольник AOB является равнобедренным.
Доказано.