証明

D を P から AB に下ろした垂線の足
E を P から AC に下ろした垂線の足とする

(1) P が ∠BAC の二等分線上にあるとする
∠DAP = ∠EAP
∠ADP = 90° = ∠AEP
かつ AP が共通なので
僊DP と 僊EP は合同である。
特に PD = PE である。

逆に

(2) PD = PE とする。このとき
僊DP と 僊EP において
∠ADP = 90° = ∠AEP
PD = PE
かつ AP が共通なので
僊DP と 僊EP は合同である。
直角三角形の合同

よって ∠DAP = ∠EAP となり
 P は ∠BAC の二等分線上にある。


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