Непонятным осталось как немного уточнить вывод формулы увеличения для телескопа не прибегая к замене хорды дугой,
Вообще-то этого и не нужно, ни дуги, ни хорды, достаточно записать пропорцию углов 

 и 

 (или их синусов/косинусов/тангенсов) и фокусных расстояний 

 и 

 по этому рисунку из самого начала темы:
Нарисовать надо было что-то вроде этого: 
 Из него сразу же получается увеличение (и формула для него).
И для малых углов заменить синусы/тангенсы на сами углы.
и как вообще идут лучи внутри линзы.
Тут хорошего учебника сходу не нашлось, более-менее правильно изображено 
здесь (с объяснением, но без вывода).