โจทย์
จงพิสูจน์ว่า x = 18°
พิสูจน์
(1) พิจารณา ∆ABC จะได้ว่า ∠ACB = 150°
(2) กำหนดจุด P เหนือ ∆ABC ที่ทำให้ BP = CP = BC (= AD) <=> ∆BCP เป็น ∆ด้านเท่า <=> ∠CBP = ∠BCP = ∠BPC = 60°
∵ ∠ACB + ∠ACP + ∠BCP = 360° <=> 150° + ∠ACP + 60° = 360° <=> ∠ACP = 150°
(3) สังเกตว่า ∆ACP ≅ ∆ABC ด้วยความสัมพันธ์แบบ ด-ม-ด (CP = BC, ∠ACP = ∠ACB, AC = AC) => ∠CAP = ∠CAB <=> ∠CAP = 18° <=> ∠BAP = 36°
นอกจากนั้น ยังได้ว่า ∠APC = ∠ABC <=> ∠APC = 12°
(4) ต่อ AB ออกไปยังจุด Q โดยที่ ∠AQP = 36° <=> ∠AQP = ∠PAQ <=> ∆APQ เป็น ∆หน้าจั่ว ที่มี ∠P เป็นมุมยอด <=> AP = PQ
นอกจากนั้น ยังได้ว่า ∠BPQ = 36° <=> ∠BPQ = ∠BQP <=> ∆BPQ เป็น ∆หน้าจั่ว ที่มี ∠B เป็นมุมยอด <=> BQ = BP <=> BQ = AD
(5) สังเกตว่า ∆ADP ≅ ∆BPQ ด้วยความสัมพันธ์แบบ ด-ม-ด (AP = PQ, ∠DAP = ∠BQP, AD = BQ) => ∠APD = ∠BPQ <=> ∠APD = 36° <=> ∠CPD = 24°
นอกจากนั้น ยังได้ว่า DP = BP <=> DP = CP <=> ∆CDP เป็น ∆หน้าจั่ว ที่มี ∠P (= 24°) เป็นมุมยอด <=> ∠DCP (= ∠CDP) = 78° <=> x + 60° = 78° <=> x = 18° Q.E.D.