Gọi M, N lần lượt là trung điểm của AB, AC.
Tam giác ABC cân tại A có BN và CM là hai đường trung tuyến ứng với hai cạnh bên.
→ BN = CM
Mà:
Xét
AG là cạnh chung
AB = AC (tam giác ABC cân tại A)
GB = GC (chứng minh trên)
→
→ G nằm trên đường phân giác của
Mặt khác: I là điểm nằm trong và cách đều ba cạnh của tam giác ABC (gt)
→ I là giao điểm ba đường phân giác của tam giác ABC.
→ I nằm trên đường phân giác của
Từ (1) và (2) suy ra: Ba điểm A, G, I thẳng hàng.