Чтобы доказать, что если хорды окружности равноудалены от центра, то они равны, рассмотрим следующую ситуацию:
Пусть у нас есть окружность с центром ( O ) и две хорды ( AB ) и ( CD ), которые равноудалены от центра. Это означает, что перпендикуляры, опущенные из центра ( O ) на хорды ( AB ) и ( CD ), равны по длине.
Обозначим точки пересечения перпендикуляров с хордами как ( M ) и ( N ) соответственно. Тогда ( OM = ON ).
Поскольку ( OM ) и ( ON ) — это расстояния от центра окружности до хорд, они являются радиусами окружности, перпендикулярными к хордам. В такой ситуации каждая из хорд делится перпендикулярами пополам. То есть, ( AM = MB ) и ( CN = ND ).
Теперь рассмотрим прямоугольные треугольники ( \triangle OMA ) и ( \triangle ONC ):
- ( OM = ON ) по условию.
- ( OA = OC ) так как это радиусы одной и той же окружности.
- Угол ( \angle OMA = \angle ONC = 90^\circ ) по построению (перпендикуляры).
Таким образом, треугольники ( \triangle OMA ) и ( \triangle ONC ) равны по гипотенузе и катету (по теореме о равенстве прямоугольных треугольников). Следовательно, ( AM = CN ).
Поскольку ( AM = MB ) и ( CN = ND ) (из-за того, что перпендикуляры делят хорды пополам), можем заключить, что ( AB = CD ).
Таким образом, если хорды равноудалены от центра окружности, они равны по длине.
Хотя я не могу начертить диаграмму, вы можете легко визуализировать это, нарисовав окружность, центр ( O ), и две хорды ( AB ) и ( CD ), с перпендикулярами ( OM ) и ( ON ).