Cho tam giác ABC cân tại A. Lấy điểm M, N lần lượt trên cạnh AB, AC sao cho AM = AN.

Xác định vị trí các điểm M, N để BM = MN = NC.

Do BM = MN nên tam giác MBN cân tại M. Suy ra $\widehat {MNB} = \widehat {MBN}$.

Mà MN // BC nên $\widehat {MNB} = \widehat {NBC}$ (hai góc so le trong), suy ra $\widehat {MBN} = \widehat {NBC}$.

Do đó, BN là tia phân giác của góc ABC.

Tương tự, ta cũng chứng minh được CM là tia phân giác của góc ACB.

Dễ thấy, nếu các điểm M, N được xác định sao cho BN, CM lần lượt là tia phân giác của góc ABC, ACB thì BN = MN = CN.

Vậy M là giao điểm của AB và tia phân giác của góc ACB, N là giao điểm của AC và tia phân giác của góc ABC thì BN = MN = CN.