Рассмотрим окружность с диаметрами AB и CD.
а) Докажем, что хорды BD и AC равны.
Так как AB и CD - диаметры, то углы ∠ADB и ∠ACB - прямые (опираются на диаметр).
Рассмотрим треугольники ΔADB и ΔACB.
В них:
AB - общая сторона,
∠ADB = ∠ACB = 90°.
Так как AB и CD - диаметры, они равны и делятся пополам в центре окружности O.
Тогда AO = OB = CO = OD.
Рассмотрим треугольники ΔAOD и ΔBOC.
В них:
AO = OB,
CO = OD,
∠AOD = ∠BOC (вертикальные углы).
Следовательно, ΔAOD = ΔBOC по двум сторонам и углу между ними.
Из равенства треугольников следует равенство сторон: AD = BC.
Возвращаясь к треугольникам ΔADB и ΔACB, имеем:
AB - общая сторона,
∠ADB = ∠ACB = 90°,
AD = BC.
Тогда ΔADB = ΔACB по гипотенузе и катету.
Из равенства треугольников следует равенство сторон: BD = AC.
б) Докажем, что хорды AD и BC равны.
Это было доказано в пункте а) при рассмотрении треугольников ΔAOD и ΔBOC.
в) Докажем, что ∠BAD = ∠BCD.
Так как ΔADB = ΔACB, то ∠BAD = ∠ABC.
Аналогично, так как ΔAOD = ΔBOC, то ∠ODA = ∠OCB.
Следовательно, ∠BAD = ∠BCD.
Ответ: Доказано.