Рассмотрим треугольники АОВ и АСО.
По признаку равенства прямоугольных треугольников (по катету и гипотенузе), \(\triangle АОВ = \triangle АСО\).
Из равенства треугольников следует, что соответствующие углы равны, в том числе \(\angle BAO = \angle CAO\).
По определению, \(\angle BAO\) и \(\angle CAO\) являются углами, на которые разделена \(\angle BAC\) прямой АО. Так как \(\angle BAO = \angle CAO\), то АО является биссектрисой \(\angle BAC\).
Что и требовалось доказать.