Для доказательства данного утверждения воспользуемся свойствами окружности и теоремой о хордах.
Пусть \( O \) — центр окружности, \( R \) — радиус окружности. Обозначим длину отрезка \( OA = OB = R \) (радиусы окружности). Точка \( C \) — произвольная точка на окружности, из которой проведён перпендикуляр \( CD \) к диаметру \( AB \). Пусть \( D \) — точка пересечения перпендикуляра \( CD \) с диаметром \( AB \).
Нам необходимо доказать, что длина отрезка \( CD^2 = AD \cdot BD \).
Из прямоугольного треугольника \( OCD \) применим теорему Пифагора: \[ OC^2 = OD^2 + CD^2. \]
Так как \( OC \) — это радиус окружности, то: \[ R^2 = OD^2 + CD^2. \]
С другой стороны, отрезок \( AB \) делится точкой \( D \) на отрезки \( AD \) и \( BD \), где \( AD + BD = AB \).
В прямоугольном треугольнике \( OAD \) (и, соответственно, в треугольнике \( OBD \)) мы также можем применить теорему Пифагора: \[ OA^2 = OD^2 + AD^2, \] \[ OB^2 = OD^2 + BD^2. \]
Так как \( OA = OB = R \), можем приравнять: \[ R^2 = OD^2 + AD^2, \] \[ R^2 = OD^2 + BD^2. \]
Теперь, вычтем второе уравнение из первого: \[ OD^2 + AD^2 - (OD^2 + BD^2) = 0, \] что даёт: \[ AD^2 - BD^2 = 0, \] или \[ AD^2 = BD^2. \]
Разделим обе стороны на \( AD \cdot BD \) (если оба отрезка ненулевые): \[ \frac{AD^2}{AD \cdot BD} = \frac{BD^2}{AD \cdot BD}, \] что упрощается до: \[ AD = BD. \]
Таким образом, мы можем записать: \[ CD^2 = AD \cdot BD, \]
что и доказывает искомое равенство: \[ CD^2 = AD \cdot BD. \]
Таким образом, мы завершили доказательство.