โจทย์
จงพิสูจน์ว่า x = 50°
พิสูจน์
(1) ∠ADC = 80°
(2) กำหนดจุด P เป็นภาพสะท้อนของจุด A ผ่าน CD ⇒ ∆CDP ≅ ∆ACD ⇒ CP = AC, ∠DCP = ∠ACD = 30° และ ∠CPD = ∠CAD = 70°
∵ AC = CP และ ∠ACP = 60° ⇒ ∆ACP เป็น ∆ด้านเท่า ⇒ AC = AP และ ∠CAP = ∠APC = 60° (⇔ ∠DAP = ∠APD = 10°)
(3) กำหนดจุด Q ใต้ AC ที่ทำให้ AQ = AD และ ∠CAQ = 10°
จะเห็นว่า ∆ACQ ≅ ∆ADP ด้วยความสัมพันธ์แบบ ด-ม-ด (AC = AP, ∠CAQ = ∠DAP, AQ = AD) ⇒ ∠ACQ = ∠APD ⇔ ∠ACQ = 10°
∵ AD = AQ ⇔ ∆ADQ เป็น ∆หน้าจั่ว ที่มี ∠A (= 80°) เป็นมุมยอด ⇔ ∠AQD (= ∠ADQ) = 50°
(4) ต่อ AQ ออกไปพบ BC ที่จุด R
พิจารณา ∆ACR จะได้ว่า ∠ARB = 30°
พิจารณา ☐CDQR จะเห็นว่า ∠DCR = ∠AQD ⇔ ☐CDQR สามารถแนบในวงกลมได้ ⇔ ∠DRQ = ∠DCQ ⇔ ∠DRQ = 40°
พิจารณา ☐ABRD จะเห็นว่า ∠BAD + ∠BRD = 180° ⇔ ☐ABRD สามารถแนบในวงกลมได้ ⇔ ∠ADB = ∠ARB ⇔ ∠ADB = 30° ⇔ ∠BDC = x = 50° Q.E.D.