Do tam giác ABC cân tại A nên AB = AC, ABC^=ACB^ hay ABD^=ACD^.

Do AD là đường cao tam giác ABC hay AD⊥BC nên tam giác ABD vuông tại D và tam giác ACD vuông tại D.

Xét hai tam giác ABD vuông tại D và tam giác ACD vuông tại D có:

AB = AC (chứng minh trên).

ABD^=ACD^ (chứng minh trên).

Do đó ΔABD=ΔACD (cạnh huyền – góc nhọn).

Khi đó BD = CD (2 cạnh tương ứng) hay D là trung điểm của đoạn thẳng BC.

Do AD vuông góc với BC tại trung điểm của BC nên AD là đường trung trực của đoạn thẳng BC.

Vậy đường thẳng AD là đường trung trực của đoạn thẳng BC.