Теорема (обратная). Диаметр, перпендикулярный хорде, делит её пополам.
Доказательство.
Предположим, что через точку М, середину хорды CD, проходит радиус OM, перпендикулярный хорде CD. Тогда OM является высотой и медианой в равнобедренном треугольнике OCD (где OC = OD — радиусы). Следовательно, OM делит хорду CD пополам, то есть CM = MD.
Обратно, если диаметр AB перпендикулярен хорде CD в точке M, то рассмотрим треугольник OCD. Так как OM — высота и медиана, то треугольник OCD равнобедренный, что верно для любого треугольника. Однако, если рассмотреть треугольники OMC и OMD, они будут прямоугольными (из-за перпендикулярности OM к CD). Они имеют общий катет OM и равные гипотенузы OC = OD (радиусы). Следовательно, по теореме Пифагора CM2 = OC2 - OM2 и MD2 = OD2 - OM2. Так как OC = OD, то CM2 = MD2, откуда CM = MD. Таким образом, диаметр AB, перпендикулярный хорде CD, делит её пополам.
Ответ: хорде; пополам; хорде; CD; CD.