Cho tam giác cân ABC tại A có BH và CK là hai đường cao của tam giác.

1) Xét hai tam giác vuông \(\Delta ABH\) và \(\Delta ACK\) có:
\(AB = AC\)(do tam giác \(ABC\) cân tại tại \(A);\)
\(\widehat {BAH} = \widehat {CAK}\)
Do đó \(\Delta ABH = \Delta ACK\) (cạnh huyền – góc nhọn).
Suy ra \(AH = AK\) (hai cạnh tương ứng)
Vậy \(\Delta AHK\) cân tại \(A\).
2) \(\Delta AHK\) cân tại \(A\) nên \(\widehat {AHK} = \widehat {AKH}\) (hai góc ở đáy)
\(\Delta ABC\) cân tại \(A\) nên \(\widehat {ABC} = \widehat {ACB}\) (hai góc ở đáy) (1)
Mà \(\Delta AHK\) và \(\Delta ABC\) chung góc \(\widehat {A\,\,}\) nên suy ra \(\widehat {AHK} = \widehat {AKH} = \widehat {ABC} = \widehat {ACB}\)
Do đó \(KH\,{\rm{//}}\,BC\) nên \(BCHK\) là hình thang (2)
Từ (1) và (2) suy ra tứ giác \(BCHK\) là hình thang cân.
3) Ta có: \(\Delta BCK = \Delta CBH\) (cạnh huyền – góc nhọn)
Suy ra \(\widehat {BCK} = \widehat {CBH}\) (hai góc tương ứng)
Do đó \(\Delta BIC\) cân tại \(I\) nên \(IB = IC\)
Từ \(IB = IC,AB = AC\) ta suy ra \(AI\) là trung trực của \(BC\).