1. Так как окружность вписана в треугольник АВС, то О - центр вписанной окружности (инцентр).
2. В равнобедренном треугольнике биссектриса угла при вершине является также медианой и высотой. Биссектриса угла В проходит через центр вписанной окружности О.
3. Следовательно, ВО является биссектрисой угла АВС.
4. Так как треугольник АВС равнобедренный с основанием АС, то биссектриса ВО также является осью симметрии треугольника.
5. По свойству симметрии, треугольник АВО равен треугольнику ВСО.
Доказано.