Cho đường tròn (O; R) và một điểm A cố định nằm trong đường tròn và không trùng với tâm O. Qua điểm A vẽ một dây tùy ý. Tìm tập hợp giao điểm N của các tiếp tuyến với đường tròn mà hai tiếp điểm là hai đầu của dây đó.
Thuận: Giả sử dây cung PQ đi qua A. Hai tiếp tuyến qua P và Q cắt nhau tại N, ON cắt PQ tại C. Từ N kẻ đường thẳng n vuông góc với OA, cắt đường thẳng OA tại B.
Hai tam giác vuông AOC và NOB đồng dạng (có góc AOC chung)
=> =>
Trong ∆ OPN (OP ┴ PN bán kính vuông góc với tiếp tuyến tại tiếp điểm), ta có:
Do đó (1) , OA cố định, R không đổi nên OB không đổi, điểm B nằm trên tia OA nên điểm B cố định. Vậy điểm N nằm trên đường thẳng n vuông góc với tia OA tại B.
Đảo: Lấy điểm N' bất kì trên đường thẳng n. Từ N' kẻ tiếp tuyến N'P', N'Q' với đường tròn (O; R) (P' và Q' là tiếp điểm).
Ta phải chứng minh P'Q' đi qua A.
Thật vậy giả sử P'Q' cắt ON' tại C' và tia OA tại A'.
Chứng minh tương tự như phần thuận ta có: (2)
So sánh (1) và (2) suy ra => OA' = OA
Vậy trên tia OB, A' trùng với A, hay P'Q' đi qua A.
Kết luận: Tập hợp giao điểm N là đường thẳng n vuông góc với tia OA tại B mà