Trên hình 42-43.5a, xét hai cặp tam giác đồng dạng:
ΔABO và ΔA’B’O; ΔA’B’F’ và ΔOIF’.
Từ hệ thức đồng dạng được:
Vì AB = OI (tứ giác BIOA là hình chữ nhật)
Chia cả hai vế của (1) cho tích d.d’.f ta được:
(đây được gọi là công thức thấu kính cho trường hợp ảnh thật)
Thay d = 2f, ta tính được: OA’ = d’ = 2f = d
Thay vào (*) ta được:
Vậy d’ = d; h’ = h.