โจทย์
กำหนดให้ AB + BD = BC
จงพิสูจน์ว่า x = 10°
พิสูจน์
(1) กำหนดให้ AB = a และ BD = b => BC = a + b
(2) พิจารณา ∆ABD จะได้ว่า ∠BAD = 30°
นอกจากนั้น ยังได้ว่า ∠ADP = 10° <=> ∠BDP = 80° <=> ∠BDP = ∠DBP <=> ∆BDP เป็น ∆หน้าจั่ว ที่มี ∠P เป็นมุมยอด <=> DP = BP <=> DP = a + b
(4) กำหนดจุด Q บน DP ที่ทำให้ AQ = b
จะเห็นว่า AQ = AP <=> ∆APQ เป็น ∆หน้าจั่ว ที่มี ∠A เป็นมุมยอด <=> ∠AQP = ∠APQ <=> ∠AQP = 20° <=> ∠DAQ = 10° <=> ∠DAQ = ∠ADQ <=> ∆ADQ เป็น ∆หน้าจั่ว ที่มี ∠Q เป็นมุมยอด <=> DQ = AQ <=> DQ = b <=> PQ = a
(5) พิจารณา ∆APQ จะได้ว่า ∠PAQ = 140°
(6) กำหนดจุด R บน BC ที่ทำให้ BR = b <=> CR = a
สังเกตว่า ∆BDR ≅ ∆APQ ด้วยความสัมพันธ์แบบ ด-ม-ด (BD = AP, ∠DBR = ∠PAQ, BR = AQ) => ∠BRD = ∠AQP <=> ∠BRD = 20° <=> ∠CRD = 160°
นอกจากนั้น ยังได้ว่า DR = PQ <=> DR = a <=> DR = CR <=> ∆CDR เป็น ∆หน้าจั่ว ที่มี ∠R (= 160°) เป็นมุมยอด <=> ∠DCR (= ∠CDR) = x = 10° Q.E.D.