Докажите, что у равнобедренного высота, опущенная на основание, является медианой и биссектрисой.
Решение:

Пусть ABC - данный равнобедренный треугольник с основанием AC и BD - высота, опущенная на основание.
Прямая AC разбивает плоскость на две полуплоскости. Луч BD пересекает прямую AC в точке D. В полуплоскости, в которой не лежит точка B относительно прямой AC отложим отрезок DB1, равный отрезку DB.
Углы \(\angle\)ADB и \(\angle\)BDC равны, так как BD - высота. Углы \(\angle\)BDC и \(\angle\)ADB1 равны как вертикальные. Если \(\angle\)ADB = \(\angle\)BDC и \(\angle\)BDC = \(\angle\)ADB1, то \(\angle\)ADB = \(\angle\)ADB1.
Треугольники ABD и AB1D равны по первому признаку. У них AD - общая сторона, \(\angle\)ADB = \(\angle\)ADB1 и BD = BD1. Так же равны треугольники BCD и BCD1. Из равенства треугольников ABD и AB1D следует равенство отрезков AB и AB1. Из равенства треугольников BCD и B1CD следует равенство отрезков BС и B1С. Так как треугольник ABC равнобедренный, то в нём стороны AB и BC равны.
AB = AB1 и BС = B1С, также AB = BC. Отсюда, AB1 = B1C.
Треугольники ABB1 и CBB1 равны по третьему признаку равенства треугольников. У них AB = BC, AB1 = B1C, а сторона BB1 - общая. Из равенства треугольников ABB1 и CBB1 следует, что \(\angle\)ABB1 = \(\angle\)CBB1, т.е. \(\angle\)ABD = \(\angle\)СBD. Это значит, что BD - биссектриса. Значит, BD и медиана.
Значит, в равнобедренном треугольнике высота, опущенная к основанию, является биссектрисой и высотой.