Для доказательства, что точка касания является серединой отрезка А1В1, воспользуемся свойством касательной, которое гласит, что касательная к окружности перпендикулярна радиусу, проведенному к точке касания.
Рассмотрим треугольники АА1С и ВВ1С, где С - точка касания с окружностью.
В треугольнике АА1С имеем:
- АС - радиус окружности, так как С - точка касания.
- АА1 - перпендикуляр к радиусу АС по условию.
- Угол САА1 - прямой угол по условию.
Аналогично, в треугольнике ВВ1С:
- ВС - радиус окружности.
- ВВ1 - перпендикуляр к радиусу ВС по условию.
- Угол СВВ1 - прямой угол по условию.
Так как АС = ВС (радиус окружности одинаковый), АА1 = ВВ1 (перпендикуляры к радиусу), и углы САА1 и СВВ1 являются прямыми углами, то по двум сторонам и углу треугольника они равны.
То есть треугольник АА1С равен треугольнику ВВ1С по стороне, углу и стороне.
Из равенства треугольников следует, что А1С = В1С, то есть точка С является серединой отрезка А1В1.
