Si
se trazan tangentes, a secciones semejantes, que cortan a
sus ejes formando con ellos ángulos iguales, y se trazan por los puntos de contacto
diámetros a las secciones, y sobre cada uno de ellos se toma unos puntos
tales que las razones de los segmentos entre los puntos tomados y los vértices
de esos diámetros a las tangentes son iguales y se trazan
desde cada punto tomado rectas paralelas a las tangentes de modo que cortan segmentos
de las secciones entonces esos segmentos son semejantes, y
semejantemente posicionados. Por otra lado, si los segmentos son semejantes y están semejantemente posicionados, entonces las razones
de sus diámetros a las tangentes correspondientes son iguales en cada sección, y los ángulos
que las tangentes forman con los ejes son iguales.
Supongamos primero que las secciones semejantes son dos parábolas ΑΒ y ΚL , donde los ejes son
ΑF y ΚP , y las tangentes a ellas son CF y ΜP que forman con los ejes ángulos iguales \(\widehat{\rm AFC}\) y
\(\widehat{\rm MPK}\). Tracemos por C y Μ los diámetros CΕ y ΜO a las secciones , de manera que
\(\rm \dfrac{EC}{CF} = \dfrac{MO}{MP}\). Tracemos por Ε y O las rectas
DΒ y ΝL paralelas a CF y ΜP .
Digo que los segmentos \(\overparen{\rm BCD}\) y \(\overparen{\rm LMN}\) son semejantes y semejantemente posicionados .
Tracemos desde Α y Κ las perpendiculares ΑG y ΚR a los ejes
cortando a FC y PΜ en H y Q , y prolonguemos los diámetros ΕC y OΜ hasta
reunirse con ellos en G y R .
Hagámoslo de manera que \(\rm \dfrac{SC}{2CF} = \dfrac{HC}{CG}\), y \(\rm \dfrac{TM}{2MP} = \dfrac{QM}{MR}\) .
Entonces SC y ΤΜ son
los lados rectos relativos a los diámetros CΕ y ΜO respectivamente. Por lo tanto
\(\rm DΕ^2 = SC\cdot CΕ\) [Prop. I.49]. Y del mismo modo
\(\rm NO^2 = ΤΜ\cdot MO\). Y \(\widehat{\rm ΚPΜ} = \widehat{\rm ΑFC}\), \(\widehat{\rm ΚPΜ} = \widehat{\rm RMP}\),
y \(\widehat{\rm AFC} = \widehat{\rm GCF}\)
porque OR y EH son paralelas a PΚ y FΑ respectivamente [Prop. I.46].
Por lo tanto \(\widehat{\rm RMP} = \widehat{\rm GCF}\), y
los ángulos de G y R son iguales, por lo tanto el triángulo HCG es semejante al triángulo
RΜQ, y por lo tanto \(\rm \dfrac{HC}{CG} = \dfrac{QM}{MR}\). Por lo tanto \(\rm \dfrac{SC}{CF} = \dfrac{TM}{MP}\).
Pero \(\rm \dfrac{CF}{CE} = \dfrac{MP}{MO}\) por lo tanto \(\rm \dfrac{SC}{CE} = \dfrac{TM}{MO}\).
Por lo tanto utilizando el mismo razonamiento usado en [Prop. VI.11] establecemos que, si
se trazan rectas a CΕ paralelas a la recta DΒ y se trazan rectas
a ΜO paralelas a la recta LΝ, las razones de estas rectas que son paralelas a
las bases DΒ y LΝ a los segmentos que interceptan sobre cada diámetro
a partir de los vértices C y M son iguales, y las razones de los segmentos
cortados de uno de los diámetros a los cortados del otro diámetro
también son iguales, y los ángulos comprendidos por las rectas trazadas de manera ordenada paralelas a una
y otra base y los diámetros en ambas secciones son iguales, ya que los ángulos en C y
Μ son iguales, entonces el segmento \(\overparen{\rm BCD}\) es semejante al segmento \(\overparen{\rm LMN}\) [Def. VI.7], y semejantemente posicionado.
Por otra parte, supongamos, que el segmento \(\overparen{\rm DCB}\) de una sección es semejante al
segmento \(\overparen{\rm LMN}\) de la otra sección, que sus diámetros sean CΕ y ΜO, y que
las bases sean ΒD y LΝ, que los vértices sean los puntos C y Μ y que las rectas CF y
MO sean tangentes a las secciones en estos puntos. Digo que \(\widehat{\rm AFC} = \widehat{\rm ΚPΜ}\),
y \(\rm \dfrac{EC}{CF} = \dfrac{MO}{MP}\).
Además \(\rm \dfrac{DB}{EC} = \dfrac{NL}{OM}\), debido a la semejanza de
los segmentos de las secciones, y por lo tanto \(\rm \dfrac{DE}{CE} = \dfrac{½AB}{EC} = \dfrac{½NL}{OM} =\dfrac{NO}{OM}\).
Ya que \(\rm DE^2=EC\cdot SC\) y \(\rm NO^2=OM\cdot TM\) [Prop. I.11], entonces
\(\rm \dfrac{SC}{DE} = \dfrac{DE}{EC}\), y \(\rm \dfrac{TM}{ON} = \dfrac{NO}{OM}\), de donde \(\rm \dfrac{SC}{DE} = \dfrac{TM}{NO}\)
y por tanto \(\rm \dfrac{SC}{CE} = \dfrac{TM}{MO}\).
Ya que \(\rm \dfrac{SC}{2CF} = \dfrac{HC}{CG}\) y \(\rm \dfrac{TM}{2MP} = \dfrac{QM}{MR}\) [Prop. I.49],
mientras que \(\rm \dfrac{HC}{CG} = \dfrac{QM}{MR}\) , por la semejanza de los triángulos CHG y QMR, entonces
\(\rm \dfrac{SC}{CF} = \dfrac{TM}{MP}\), de donde \(\rm \dfrac{EC}{CF} = \dfrac{MO}{MP}\).
Además \(\widehat{\rm AFC}\) = \(\widehat{\rm KPM}\), en virtud de lo ya demostrado.
Q. E. D.