โจทย์
จงพิสูจน์ว่า x = 15°
พิสูจน์
(1) ∠ACD = 90° - 5x และ ∠BDC = 90° - 3x
(2) กำหนดจุด P ภายใน ∆BCD ที่ทำให้ ∠DBP = 2x และ ∠BDP = 90° - 5x <=> ∠CBP = x และ ∠CDP = 2x
จะเห็นว่า ∆BDP ≅ ∆ACD ด้วยความสัมพันธ์แบบ ม-ด-ม (∠DBP = ∠CAD, BD = AC, ∠BDP = ∠ACD) => DP = CD <=> ∆CDP เป็น ∆หน้าจั่ว ที่มี ∠D (= 2x) เป็นมุมยอด <=> ∠DCP (= ∠CPD) = 90° - x <=> ∠BCP = x <=> ∠BCP = ∠CBP <=> ∆BCP เป็น ∆หน้าจั่ว ที่มี ∠P เป็นมุมยอด <=> BP = CP
นอกจากนั้น ยังได้ว่า BP = AD <=> CP = AD
(3) ต่อ AB ออกไปยังจุด Q โดยที่ ∠AQC = 2x <=> ∠AQC = ∠CAQ <=> ∆ACQ เป็น ∆หน้าจั่ว ที่มี ∠C เป็นมุมยอด <=> AC = CQ
นอกจากนั้น ยังได้ว่า ∠BCQ = x
(4) กำหนดจุด R บน CQ ที่ทำให้ CR = AD
สังเกตว่า ∆BCR ≅ ∆BCP ด้วยความสัมพันธ์แบบ ด-ม-ด (CR = CP, ∠BCR = ∠BCP, BC = BC) => ∠CBR (= ∠CBP) = x <=> ∠BRQ = 2x <=> ∠BRQ = ∠BQR <=> ∆BQR เป็น ∆หน้าจั่ว ที่มี ∠B เป็นมุมยอด <=> BQ = BR
นอกจากนั้น ยังได้ว่า BR = BP <=> BQ = AD
(5) สังเกตว่า ∆ACD ≅ ∆BCQ ด้วยความสัมพันธ์แบบ ด-ม-ด (AC = CQ, ∠CAD = ∠BQC, AD = BQ) => ∠ACD = ∠BCQ <=> 90° - 5x = x <=> x = 15° Q.E.D.