Lấy E thuộc tia đối tia BA sao cho BE = AD. Ta có góc ABC + góc CBE = 180độ (kề bù). Mà góc ABC + góc CDA = 180độ (gt) ⇒ góc CBE = góc CDA (cùng = 180độ – góc ABC).

Xét ΔADC và ΔEBC có: + AD = BE (cách kẻ)

+ Góc CDA = góc CBE (c/m trên)

+ CD = BC (gt) ⇒ ΔADC = ΔEBC(c.g.c)

⇒ Góc DAC = góc BEC (1) và AC = CE. Do AC = EC ⇒ ΔACE cân tại C

⇒ góc CAE = góc CEA = góc CEB (2). Từ (1) và (2) ⇒ góc CAB = góc DAC ⇒ đpcm

Trên tia đối của tia DA lấy E sao cho DE= AB. Ta có B+ ADC= 180 độ 

EDC+ ADC= 180 độ nên B= EDC

Tam giác ABC= tam giác EDC (c-g-c) suy ra A1= E (1) và AC= EC

Tam giác CAE có AC= EC nên tam giác CAE cân do đó A2= E

suy ra A2= E (2). Từ (1) và (2) suy ra AC là phân giác góc AcBADE12