โจทย์
จงพิสูจน์ว่า x = 80°
พิสูจน์
(1) กำหนดจุด P บน AB ที่ทำให้ ∠BPC = 40° ⇔ ∠BPC = ∠CBP ⇔ ∆BCP เป็น ∆หน้าจั่ว ที่มี ∠C เป็นมุมยอด ⇔ CP = BC ⇔ CP = AD
พิจารณา ∆ACP จะได้ว่า ∠ACP = 10°
(2) กำหนดจุด O เป็นจุดศูนย์กลางของวงกลมที่มี ∆ACP แนบใน ⇒ ...
AO = CO = OP
∠AOP = 2(∠ACP) ⇔ ∠AOP = 20°
∠COP = 2(∠CAP) ⇔ ∠COP = 60°
∵ AO = OP ⇔ ∆AOP เป็น ∆หน้าจั่ว ที่มี ∠O (= 20°) เป็นมุมยอด ⇔ ∠OAP (= ∠APO) = 80°
∵ CO = OP และ ∠COP = 60° ⇒ ∆COP เป็น ∆ด้านเท่า ⇒ OP = CP ⇔ AO = AD ⇔ ∆ADO เป็น ∆หน้าจั่ว ที่มี ∠A (= 80°) เป็นมุมยอด ⇔ ∠AOD (= ∠ADO) = 50° ⇔ ∠DOP = 30° ⇔ ∠COD = 30°
(3) สังเกตว่า ∆CDO ≅ ∆DOP ด้วยความสัมพันธ์แบบ ด-ม-ด (CO = OP, ∠COD = ∠DOP, DO = DO) ⇒ CD = DP ⇔ ∆CDP เป็น ∆หน้าจั่ว ที่มี ∠D เป็นมุมยอด ⇔ ∠DCP = ∠CPD ⇔ ∠DCP = 40° ⇔ ∠BDC = x = 80° Q.E.D.