โจทย์
จงพิสูจน์ว่า x = 45°
พิสูจน์
ให้ ∠CBP = α และ ∠BCP = β
(1) ต่อ BP ออกไปพบ AC ที่จุด Q ⇒ BQ ⊥ AC ⇔ BQ เป็นส่วนสูงของ ∆ABC
พิจารณา ∆BCP จะได้ว่า ∠BPC = 135° และ α + β = 45°
(2) กำหนดจุด R บน AC ที่ทำให้ PR = CP ⇔ ∆CPR เป็น ∆หน้าจั่ว ที่มี ∠P เป็นมุมยอด ⇔ ∠CRP = ∠PCR ⇔ ∠CRP = 45° ⇔ ∠ARP = 135°
สังเกตว่า ∆APR ≅ ∆BCP ด้วยความสัมพันธ์แบบ ม-ด-ด (∠ARP = ∠BPC และเป็นมุมป้าน, PR = CP, AP = BC) ⇒ ∠PAR = ∠CBP ⇔ ∠PAR = α
(3) ต่อ AP ออกไปพบ BC ที่จุด S
พิจารณา ∆ACS จะได้ว่า ∠CAS + ∠ACS + ∠ASC = 180° ⇔ α + (45° + β) + ∠ASC = 180° ⇔ ∠ASC = 90° ⇔ AS ⊥ BC ⇔ AS เป็นส่วนสูงของ ∆ABC
(4) ต่อ CP ออกไปพบ AB ที่จุด T ⇒ ∠BPT = 45°
∵ AS ตัดกับ BQ ที่จุด P ⇒ จุด P เป็น orthocenter ของ ∆ABC ⇒ CT เป็นส่วนสูงของ ∆ABC ⇔ CT ⊥ AB
พิจารณา ∆BPT จะได้ว่า ∠PBT = x = 45° Q.E.D.