△ABDと、△ACBで考えます。
角BADと角CABは共通なので、角BAD=角CAB…①
また、角ABC=2×角BCA
BDは角ABCの二等分線 であることから、
角ABD=角DBC=角ACB…②
ここで、△DBCとその外角ADBに着目します。
三角形の一つの外角はそれと隣り合わない二つの内角の和に等しいので、角ADB=角DBC+角DCB…③
②③より、角ADB=角ABC…④
①④より、二つの内角が等しいので△ABD∽△ACB
相似である図形の辺の比はそれぞれ等しいので、
AB:AD=AC:AB
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