โจทย์
จงพิสูจน์ว่า x = 10°
พิสูจน์
(1) ∠ACP = 20° - x และ ∠BPC = 50°
(2) กำหนดจุด Q เป็นภาพสะท้อนของจุด P ผ่าน BC ⇒ ∆BCQ ≅ ∆BCP ⇒ BQ = BP, ∠CBQ = ∠CBP = 30° และ ∠BQC = ∠BPC = 50°
∵ BP = BQ และ ∠PBQ = 60° ⇒ ∆BPQ เป็น ∆ด้านเท่า ⇒ BP = PQ
นอกจากนั้น ยังได้ว่า ∠BPQ = ∠BQP = 60° ⇔ ∠CPQ = ∠CQP = 10°
(3) สังเกตว่า ∠CAP = ∠CQP ⇔ ☐APCQ สามารถแนบในวงกลมได้ ⇒ ∠CAQ = ∠CPQ และ ∠AQP = ∠ACP ⇔ ∠CAQ = 10° และ ∠AQP = 20° - x
(4) กำหนดจุด R บน AB ที่ทำให้ PR = AP ⇔ ∆APR เป็น ∆หน้าจั่ว ที่มี ∠P เป็นมุมยอด ⇔ ∠ARP = ∠PAR ⇔ ∠ARP = 20° ⇔ ∠BPR = 20° - x
(5) กำหนดจุด S บน AQ ที่ทำให้ PS = AP ⇔ ∆APS เป็น ∆หน้าจั่ว ที่มี ∠P เป็นมุมยอด ⇔ ∠ASP = ∠PAS ⇔ ∠ASP = 20° ⇔ ∠QPS = x
(6) สังเกตว่า ∆BPR ≅ ∆PQS ด้วยความสัมพันธ์แบบ ม-ด-ม (∠PBR = ∠QPS, BP = PQ, ∠BPR = ∠PQS) ⇒ BR = PS (= AP) ⇔ BR = PR ⇔ ∆BPR เป็น ∆หน้าจั่ว ที่มี ∠R เป็นมุมยอด ⇔ ∠PBR = ∠BPR ⇔ x = 20° - x ⇔ x = 10° Q.E.D.