Giả sử hai đường tròn là (O;R) và (O′;R′) và đặt k=R′R.
Trên OO′ lấy hai điểm I và I′ sao cho →IO′=k→IO và →I′O′=−k→I′O
Như vậy có hai phép vị tự tâm
I tỉ số
k và tâm
I′ tỉ số
−k biến đường tròn này thành đường tròn kia.
Lấy điểm
M bất kỳ trên (O)
Phép vị tự
tâm I tỉ số k biến M thành M′ thỏa mãn : →IM′=k→IM
⇒ΔIOM đồng dạng với ΔIO′M′(c.g.c)
⇒OMO′M′=IOIO′=1k=RR′⇒O′M′=R′
⇒M′∈(O′)
Như vậy
phép vị tự tâm I tỉ số k biến (O)→(O′)
Tương tự chứng
minh phép vị tự tâm
I′ tỉ số
−k