โจทย์
กำหนดให้ ∠BCD เป็นมุมป้าน
จงพิสูจน์ว่า x = 15°
พิสูจน์
(1) พิจารณา ∆ABD จะได้ว่า ∠ADB = 90° - x
พิจารณา ∆ACD จะได้ว่า ∠CAD = 60° - x
(2) ต่อ BC ออกไปยังจุด P โดยที่ ∠BPD = 90° ⇒ ∠DCP = 3x
จะเห็นว่า ∆BDP ≅ ∆ABD ด้วยความสัมพันธ์แบบ ม-ม-ด (∠BPD = ∠BAD, ∠DBP = ∠ABD, BD = BD) ⇒ BP = AB ⇔ ∆ABP เป็น ∆หน้าจั่ว ที่มี ∠B (= 2x) เป็นมุมยอด ⇔ ∠BAP = ∠APB = 90° - x ⇔ ∠DAP = ∠APD = x
(3) กำหนดจุด Q เป็นภาพสะท้อนของจุด A ผ่าน CD ⇒ ∆CDQ ≅ ∆ACD ⇒ CQ = AC, ∠DCQ = ∠ACD = 30° และ ∠CQD = ∠CAD = 60° - x
∵ AC = CQ และ ∠ACQ = 60° ⇒ ∆ACQ เป็น ∆ด้านเท่า ⇒ AC = AQ
นอกจากนั้น ยังได้ว่า ∠CAQ = ∠AQC = 60° ⇔ ∠DAQ = ∠AQD = x
(4) สังเกตว่า ∆ADP ≅ ∆ADQ ด้วยความสัมพันธ์แบบ ม-ม-ด (∠APD = ∠AQD, ∠DAP = ∠DAQ, AD = AD) ⇒ AP = AQ ⇔ AP = AC ⇔ ∆ACP เป็น ∆หน้าจั่ว ที่มี ∠A เป็นมุมยอด ⇔ ∠ACP = ∠APC ⇔ ∠ACP = 90° - x ⇔ ∠DCP = 60° - x ⇔ 3x = 60° - x ⇔ x = 15° Q.E.D.