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Seja ABC qualquer triângulo. Seccione BC em D e a partir de D trace DE em ângulo reto com BC. Seccione o ângulo BAC.
(I) Se a bissetriz não se encontrar com DE, [as linhas] são paralelas. Portanto, a bissetriz está em ângulo reto com BC. Logo AB = BC, i.e., ABC é isósceles.
(II) Se a bissetriz encontra DE, ela o faz no ponto F. Ligue FB, FC e a partir de F trace FG e FH em ângulos retos com AC e AB.
Logo, os triângulos AFG e AFH são iguais, pois eles têm o lado AF em comum e os ângulos FAG e AGF são iguais aos ângulos FAH e AHF. Portanto, AH = AG e FH = FG.
Similarmente, os triângulos BDF e CDF são iguais pois BD = BC, com DF em comum e os ângulos em D são iguais.
Similarmente, os triângulos FHB e FGC são retângulos. Logo, o quadrado de FB = a [soma dos] quadrados de FH e HB; e o quadrado de FC = a [soma dos] quadrados de FG e GC. Assim, FB = FC e FH = FG.
Portanto, o quadrado em HB = o quadrado em GC. Logo, HB = GC. Também se prova que AH é igual a AG. Portanto, AB = AC, i.e., ABC é isósceles.
Portanto o triângulo ABC é sempre isósceles. Q.E.D.