โจทย์
จงพิสูจน์ว่า x = 30°
พิสูจน์
(1) ∵ AC = AD ⇔ ∆ACD เป็น ∆หน้าจั่ว ที่มี ∠A (= 100°) เป็นมุมยอด ⇔ ∠ACD = ∠ADC = 40°
(2) กำหนดจุด P เหนือ AB ที่ทำให้ ∠BAP = 40° (⇔ ∠CAP = 60°) และ ∠ABP = 40°
จะเห็นว่า ∆ABP ≅ ∆ACD ด้วยความสัมพันธ์แบบ ม-ด-ม (∠BAP = ∠ACD, AB = CD, ∠ABP = ∠ADC) ⇒ AP = AC และ BP = AD
∴ AC = AP = BP
(3) ∵ AC = AP และ ∠CAP = 60° ⇒ ∆ACP เป็น ∆ด้านเท่า ⇒ AP = CP และ ∠APC = 60°
สังเกตว่า AP = BP = CP ⇔ จุด P เป็นจุดศูนย์กลางของวงกลมที่มี ∆ABC แนบใน ⇒ ∠ABC = (∠APC)/2 ⇔ x = 30° Q.E.D.