Si
las figuras de las hipérbolas o elipses correspondientes a
diámetros distintos de los ejes son semejantes y si las rectas que se trazan
de manera ordenada sobre estos diámetros forman ángulos iguales con ellos,
estas secciones serán semejantes entre sí.
Sean F, I, los centros de dos hipérbolas o dos elipses ,
y las rectas CL, EM diámetros cualesquiera . Que los ángulos formados por estos diámetros con las rectas trazadas a ellos de manera ordenada sean iguales entre sí y que las figuras construidas correspondientes a los diámetros CL y EM son semejantes. Digo que estas secciones son semejantes.
En efecto, tracemos desde los puntos C, E, rectas CH, EP tangentes
a las secciones , que por lo tanto serán paralelas a las rectas trazadas de
de manera ordenada sobre los diámetros en cuestión; de modo que los ángulos
formado en los puntos C, E con los diámetros CL, EM serán iguales. Sean además las rectas AB, DK los ejes de las secciones , que cortan
a las tangentes en los puntos H, P ; el ángulo HCF será por lo tanto igual al ángulo
PEI, porque las tangentes son paralelas a las rectas trazadas
de forma ordenada. Tracemos en los puntos A, D perpendiculares a la
ejes, es decir, las rectas AG, DX, que cortan a los diámetros CL,
EM en los puntos G y X ; circunscribamos círculos a los triángulos FAG,
IAX , y tracemos por los vértices A, D, las rectas AVT, DZY paralelas
a las tangentes CH, EP . Por lo tanto, ya que las figuras construidas sobre
las rectas CL, EM son semejantes, entonces \(\rm \dfrac{CL}{lado recto_{CL}} = \dfrac{EM}{lado recto_{EM}}\).
Ya que las rectas AG, DX son
tangentes a las secciones, y las rectas AV, DZ son trazadas de manera
ordenada sobre los diámetros CL, EM, \(\rm \dfrac{FV\cdot VG}{AV^2} = \dfrac{CL}{lado recto_{CL}}\) y \(\rm \dfrac{IZ\cdot ZX}{DZ^2} = \dfrac{EM}{lado recto_{EM}}\) [Prop. I.27],
de donde \(\rm \dfrac{FV\cdot VG}{AV^2} = \dfrac{IZ\cdot ZX}{DZ^2}\).
Como, las secantes a los círculos trazadas desde los puntos V, Z dan
FV∙VG = TV∙AV y IZ∙ZX = DZ∙ZY, entonces \(\rm \dfrac{TV\cdot AV}{AV^2} = \dfrac{DZ\cdot ZY}{DZ^2}\), o \(\rm \dfrac{TV}{AV} = \dfrac{ZY}{DZ}\).
Completemos las figuras del texto designando los centros de los círculos como Q, R , por
S, U los centros de las cuerdas AT, DY , y tracemos las rectas punteadas AQ, DR, QS,
RU . Por lo tanto, la relación \(\rm \dfrac{TV}{AV} = \dfrac{ZY}{DZ}\) da \(\rm \dfrac{TV-AV}{AV} = \dfrac{ZY-DZ}{DZ}\), o,
\(\rm \dfrac{AT}{AV} = \dfrac{DY}{DZ}\),o, \(\rm \dfrac{AS}{AV} = \dfrac{DU}{DZ}\), de donde
\(\rm \dfrac{AS+AV}{AV} = \dfrac{DU+DZ}{DZ}\), o, \(\rm \dfrac{SV}{AV} = \dfrac{UZ}{DZ}\).
Como, los ángulos en V y Z son iguales, entonces los triángulos QSV y RUZ son semejantes, y
dan \(\rm \dfrac{SV}{QV} = \dfrac{UZ}{RZ}\), por lo tanto, comparando con la relación
anterior, se tiene \(\rm \dfrac{QV}{AV} = \dfrac{RZ}{DZ}\) de ahí la semejanza de los triángulos EQA, ZRD, de donde
\(\widehat{\rm VQA}\), \(\widehat{\rm ZRD}\), por tanto la igualdad de las mitades de estos ángulos en la circunferencia, es decir, los ángulos en F y en I.
Ya que los ángulos en V y Z son iguales por hipótesis, y venimos de
demuestrar la igualdad de ángulos en F e I, los triángulos FCH, IEP son semejantes.
Tracemos, desde los puntos C, E, rectas CN,
EO perpendiculares a los ejes ,
así \(\widehat{\rm CHN}=\widehat{\rm EPI}\), por lo tanto \(\widehat{\rm CHN}=\widehat{\rm EPO}\), de ahí la semejanza de los
triángulos rectángulos CNH, EOP, por lo tanto: \(\rm \dfrac{NH}{CN}=\dfrac{OP}{EO}\). Ahora, la semejanza de los triángulos rectángulos que tienen ángulos iguales a F e I da:
\(\rm \dfrac{FN}{CN}=\dfrac{IO}{EO}\), de donde, por producto, \(\rm \dfrac{FN\cdot NH}{CN^2} = \dfrac{IO\cdot OP}{EO^2}\).
Pero, \(\rm \dfrac{FN\cdot NH}{CN^2} = \dfrac{AB}{lado recto_{AB}}\) y \(\rm \dfrac{IO\cdot OP}{EO^2} = \dfrac{DK}{lado recto_{DK}}\), de donde
\(\rm \dfrac{AB}{lado recto_{AB}} = \dfrac{DK}{lado recto_{DK}}\); por lo tanto, las secciones son semejantes [Prop. VI.12].
Q. E. D.