Рассмотрим треугольник ABC.
Тогда AO – медиана и биссектриса (так как BO = CO) в равнобедренном треугольнике ABC, а значит, и высота.
Рассмотрим треугольники ABO и ACO.
Следовательно, треугольники ABO и ACO равны по трем сторонам.
Из равенства треугольников следует равенство соответствующих углов, то есть ∠BAO = ∠CAO.
Рассмотрим треугольники AOC и BOD.
Тогда треугольники AOC и BOD равны по стороне и двум прилежащим к ней углам (второй признак равенства треугольников).
Из равенства треугольников следует равенство соответствующих сторон, то есть AO = OD.
Следовательно, треугольник AOD – равнобедренный.
Ответ: △AOD – равнобедренный, что и требовалось доказать.