โจทย์
จงพิสูจน์ว่า AC + AD = BD + CD
พิสูจน์
(1) ∠BCD = 30° และ ∠BDC = 80°
พิจารณา ∆BDP จะได้ว่า ∠DBP = 80°
(3) ต่อ CD ออกไปยังจุด Q โดยที่ CQ = DP <=> CD + DQ = CD + CP <=> DQ = CP <=> DQ = BD
นอกจากนั้น ยังได้ว่า ∠ADQ = ∠BDC <=> ∠ADQ = 80°
(4) ต่อ CA ออกไปยังจุด R โดยที่ CR = BP
สังเกตว่า ∆CQR ≅ ∆BDP ด้วยความสัมพันธ์แบบ ด-ม-ด (CQ = DP, ∠QCR = ∠BPD, CR = BP) => ∠CQR = ∠BDP และ ∠CRQ = ∠DBP <=> ∠CQR = 80° และ ∠CRQ = 80°
นอกจากนั้น ยังได้ว่า QR = BD <=> QR = DQ <=> ∆DQR เป็น ∆หน้าจั่ว ที่มี ∠Q (= 80°) เป็นมุมยอด <=> ∠QDR = ∠DRQ = 50° <=> ∠ADR = ∠ARD = 30° <=> ∆ADR เป็น ∆หน้าจั่ว ที่มี ∠A (= 120°) เป็นมุมยอด <=> AD = AR
(5) ∵ ∠CRQ = ∠CQR = 80° <=> ∆CQR เป็น ∆หน้าจั่ว ที่มี ∠C (= 20°) เป็นมุมยอด <=> CR = CQ <=> AC + AR = DQ + CD <=> AC + AD = BD + CD Q.E.D.