證明:
若 ,取 D 點於 AO 之延長線上使得 OD = OB ∵ ∴ ∴ ∠1 =∠2(內錯角) ∠3 =∠4(同位角) 但因為 OD = OB ∴ ∠2 =∠4 ∴ 得證 ∠1 =∠3 反之,若 OC 為∠AOB 之角平分線,取 D 於 AO 之延長線上使得 ∴ ∠3 =∠4 ∠1 =∠2 但因為 ∠1 = ∠3 ∴ ∠2 =∠4 ∴ OD = OB 又因 ∴
若 ,取 D 點於 AO 之延長線上使得 OD = OB ∵ ∴ ∴ ∠1 =∠2(內錯角) ∠3 =∠4(同位角) 但因為 OD = OB ∴ ∠2 =∠4 ∴ 得證 ∠1 =∠3
反之,若 OC 為∠AOB 之角平分線,取 D 於 AO 之延長線上使得 ∴ ∠3 =∠4 ∠1 =∠2 但因為 ∠1 = ∠3 ∴ ∠2 =∠4 ∴ OD = OB 又因 ∴
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