Для доказательства этих утверждений потребуется использование свойств окружности и теорем геометрии.
а) Доказательство равенства хорд BD и AC:
Так как AB и CD - диаметры, то центр окружности (назовем его O) является серединой каждого из них. Рассмотрим треугольники DOC и BOA. У них: DO = OB (радиусы), OC = OA (радиусы), и ∠DOC = ∠BOA (вертикальные углы). Следовательно, треугольники DOC и BOA равны по первому признаку равенства треугольников (по двум сторонам и углу между ними). Из равенства треугольников следует равенство сторон: DC = BA. Теперь рассмотрим треугольники AOD и BOC. Они также равны по первому признаку (AO = OC, DO = OB, ∠AOD = ∠BOC). Следовательно, AD = BC.
б) Доказательство равенства хорд AD и BC:
Аналогично предыдущему пункту, так как AB и CD - диаметры, то центр окружности (назовем его O) является серединой каждого из них.
Рассмотрим треугольники AOD и BOC. Они также равны по первому признаку (AO = OC, DO = OB, ∠AOD = ∠BOC). Следовательно, AD = BC.
в) Доказательство равенства углов ∠BAD=∠BCD:
Углы ∠BAD и ∠BCD - вписанные углы, опирающиеся на равные хорды BD и AD, что мы доказали в пунктах а) и б). Вписанные углы, опирающиеся на равные хорды, равны. Следовательно, ∠BAD=∠BCD.