โจทย์
จงพิสูจน์ว่า จุด B เป็น circumcenter ของ ∆ACD
พิสูจน์
(1) สร้างวงกลมล้อมรอบ ∆ABC แล้วต่อ BD ออกไปพบเส้นรอบวงที่จุด P ⇒ ☐ABCP สามารถแนบในวงกลมได้ ⇒ ∠CAP = ∠CBP และ ∠ACP = ∠ABP ⇔ ∠CAP = 2α และ ∠ACP = 2β ⇔ ∠DAP = α และ ∠DCP = β
(2) พิจารณา ∆ACP จะได้ว่า ∠APC = 180° - 2α - 2β
นอกจากนั้น จะเห็นว่า มีจุด D เป็นจุดภายในที่ทำให้ AD และ CD เป็นเส้นแบ่งครึ่ง ∠CAP และ ∠ACP ตามลำดับ ⇒ จุด D เป็น incenter ของ ∆ACP ⇒ DP เป็นเส้นแบ่งครึ่ง ∠APC ⇒ ∠APD = ∠CPD = (∠APC)/2 = 90° - α - β
(3) พิจารณา ∆ADP จะได้ว่า ∠ADB = 90° - β
พิจารณา ∆ABD จะได้ว่า ∠BAD = 90° - β ⇔ ∠BAD = ∠ADB ⇔ ∆ABD เป็น ∆หน้าจั่ว ที่มี ∠B เป็นมุมยอด ⇔ AB = BD
(4) พิจารณา ∆CDP จะได้ว่า ∠BDC = 90° - α
พิจารณา ∆BCD จะได้ว่า ∠BCD = 90° - α ⇔ ∠BCD = ∠BDC ⇔ ∆BCD เป็น ∆หน้าจั่ว ที่มี ∠B เป็นมุมยอด ⇔ BC = BD
(5) สังเกตว่า AB = BC = BD ⇔ จุด B เป็น circumcenter ของ ∆ACD Q.E.D.