โจทย์
จงพิสูจน์ว่า x = 30°
พิสูจน์
ให้ AP = L
(1) ต่อ AB ออกไปยังจุด Q โดยที่ PQ = L ⇒ ∠CBQ = 140°
∵ AP = PQ ⇔ ∆APQ เป็น ∆หน้าจั่ว ที่มี ∠P เป็นมุมยอด ⇔ ∠AQP = ∠PAQ ⇔ ∠AQP = 10°
(2) ต่อ AC ออกไปยังจุด R โดยที่ PR = L ⇒ ∠BCR = 70°
∵ AP = PR ⇔ ∆APR เป็น ∆หน้าจั่ว ที่มี ∠P เป็นมุมยอด ⇔ ∠ARP = ∠PAR ⇔ ∠ARP = 20°
พิจารณา ∆CPR จะได้ว่า ∠CPR = 80° ⇔ ∠CPR = ∠PCR ⇔ ∆CPR เป็น ∆หน้าจั่ว ที่มี ∠R เป็นมุมยอด ⇔ CR = PR ⇔ CR = L
(3) พิจารณา ☐AQPR จะได้ว่า ∠QPR (มุมใหญ่) = 360° - 60° ⇔ ∠QPR (มุมเล็ก) = 60°
∵ PQ = PR และ ∠QPR = 60° ⇒ ∆PQR เป็น ∆ด้านเท่า ⇒ QR = L และ ∠PQR = ∠PRQ = 60°
∵ CR = QR ⇔ ∆CQR เป็น ∆หน้าจั่ว ที่มี ∠R (= 80°) เป็นมุมยอด ⇔ ∠QCR = ∠CQR = 50° ⇔ ∠BCQ = ∠BQC = 20° ⇔ ∆BCQ เป็น ∆หน้าจั่ว ที่มี ∠B (= 140°) เป็นมุมยอด ⇔ BC = BQ
(4) สังเกตว่า ∆BQR ≅ ∆BCR ด้วยความสัมพันธ์แบบ ด-ด-ด (BQ = BC, BR = BR, QR = CR) ⇒ ∠BRQ (= ∠BRC) = (∠CRQ)/2 = 40° ⇔ ∠BRP = 20°
พิจารณา ∆BQR จะได้ว่า ∠QBR = 70° (⇔ ∠ABR = 110°) ⇔ ∠QBR = ∠BQR ⇔ ∆BQR เป็น ∆หน้าจั่ว ที่มี ∠R เป็นมุมยอด ⇔ BR = QR ⇔ BR = L
∵ BR = PR ⇔ ∆BPR เป็น ∆หน้าจั่ว ที่มี ∠R (= 20°) เป็นมุมยอด ⇔ ∠PBR (= ∠BPR) = 80° ⇔ ∠ABP = x = 30° Q.E.D.