Содержание
Пропорциональные отрезки в круге
Теорема о произведении отрезков хорд
Если две хорды окружности пересекаются, то произведение отрезков одной хорды, равно произведению отрезков другой хорды.
Доказательство
Пусть в окружности хорды $AB$ и $CD$ пересекаются в точке $E$.
Докажем, что $AE\cdot EB=CE\cdot ED$.
Рассмотрим треугольники $ADE$ и $CBE$.
В этих треугольниках $\angle 1=\angle 2=\frac{1}{2}\buildrel\,\,\frown\over{BD}$, так как они вписанные.
Кроме того $\angle 3=\angle 4$, как вертикальные.
Следовательно, $\triangle ADE\sim\triangle CBE$ по первому признаку подобия.
Отсюда $\dfrac{AE}{CE}=\dfrac{DE}{BE}$, или $AE\cdot EB=CE\cdot ED$.
Теорема о квадрате касательной
Если через точку $M$ проведена касательная $MK$ ($K$ – точка касания) и секущая, пересекающая окружность в точках $A$ и $B$, то $MK^2=MA\cdot MB$.
Доказательство
Пусть из точки $M$ к окружности проведены касательная $MK$ и секущая $MB$, пересекающая окружность в точке $A$.
Докажем, что $MK^2=MA\cdot MB$.
Обозначим $\alpha=\arc{AK}$.
Тогда $\angle B=\dfrac{\alpha}{2}$.
Кроме того $\angle MKA=\dfrac{\alpha}{2}$, как угол между касательной и хордой.
Тогда $\triangle MKA\sim\triangle MKB$ по первому признаку подобия ($\angle B=\angle MKA$, $\angle M$ – общий).
Тогда $\dfrac{KM}{AM}=\dfrac{BM}{KM}$, или $KM^2=AM\cdot BM$.
Теорема о произведении отрезков секущих
Если через точку $M$ проведены две секущие, одна из которых пересекает окружность в точках $A$ и $B$, а другая – в точках $C$ и $D$, то $MA\cdot MB=MC\cdot MD$.
Доказательство
Пусть через точку $M$ проведены две секущие, одна из которых пересекает окружность в точках $A$ и $B$, а другая – в точках $C$ и $D$.
Докажем что $MA\cdot MB=MC\cdot MD$.
Проведем из точки $M$ к данной окружности касательную $MK$.
По теореме $MK^2=MA\cdot MB$ и $MK^2=MC\cdot MD$, откуда $MA\cdot MB=MC\cdot MD$.
Определение
Пусть через точку $M$ проведена прямая, пересекающая данную окружность в точках $A$ и $B$. Степенью точки $M$ относительно данной окружности называется произведение $MA\cdot MB$.
Теорема о степени точки
Степень точки относительно данной окружность не зависит от выбора прямой.
Доказательство
Эта теорема является прямым следствием предыдущих трёх теорем.