โจทย์
กำหนดให้ ∠BDC เป็นมุมป้าน
จงพิสูจน์ว่า x = 24°
พิสูจน์
(1) ∠CAD = 120° - x และ ∠BDC = 150° - x
(2) กำหนดจุด P บน BC ที่ทำให้ BP = CD
จะเห็นว่า ∆BDP ≅ ∆ACD ด้วยความสัมพันธ์แบบ ด-ม-ด (BD = AC, ∠DBP = ∠ACD, BP = CD) ⇒ ∠BDP = ∠CAD ⇔ ∠BDP = 120° - x ⇔ ∠CDP = 30°
(3) กำหนดจุด O เป็นจุดศูนย์กลางของวงกลมที่มี ∆BCD แนบใน ⇒ ...
จุด O อยู่เหนือ BC
BO = CO = DO
∠BOD = 2(∠BCD) ⇔ ∠BOD = 2x
∠COD = 2(∠CBD) ⇔ ∠COD = 60°
∵ CO = DO และ ∠COD = 60° ⇒ ∆CDO เป็น ∆ด้านเท่า ⇔ CD = CO = DO
นอกจากนั้น ยังได้ว่า ∠DCO = 60° และ ∠CDO = 60° ⇔ ∠BCO = 60° - x และ ∠ODP = 30°
∵ BO = CO ⇔ ∆BCO เป็น ∆หน้าจั่ว ที่มี ∠O เป็นมุมยอด ⇔ ∠CBO = ∠BCO ⇔ ∠CBO = 60° - x
(4) สังเกตว่า ∆DOP ≅ ∆CDP ด้วยความสัมพันธ์แบบ ด-ม-ด (DO = CD, ∠ODP = ∠CDP, DP = DP) ⇒ ∠DOP = ∠DCP ⇔ ∠DOP = x
(5) ∵ CD = CO ⇔ BP = BO ⇔ ∆BOP เป็น ∆หน้าจั่ว ที่มี ∠B เป็นมุมยอด ⇔ ∠BPO = ∠BOP ⇔ ∠BPO = 3x
พิจารณา ∆BOP จะได้ว่า ∠OBP + ∠BOP + ∠BPO = 180° ⇔ (60° - x) + 3x + 3x = 180° ⇔ x = 24° Q.E.D.