Как построить четырехугольник по длинам сторон

Рисуем четырёхугольник с заданными длинами сторон

Вдруг дочка говорит: Пап, а ведь такого четырехугольника быть не может. Я говорит пыталась его начертить, но ничего не получилось.
Кстати, у меня тоже. Или я ничего не понимаю. Может кто начертит

Задачу будем решать классически — с помощью циркуля и линейки.
Настоящего циркуля у меня под рукой нет, поэтому обойдемся программным софтом.

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Циркулем замеряем самую большую сторону, рисуем кружок (12).

Как построить четырехугольник по длинам сторон

В том же центре рисуем кружок поменьше (9).

Как построить четырехугольник по длинам сторон

В любое место на окружности большего круга тыкаем иголкой циркуля и рисуем третью окружность размер (8).

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Рисуем оставшуюся окружность (5), поместив иголку циркуля на пересечение (9) и (8).

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Почти всё готово! Соединяем пересечения кругов. Соблюдая принцип — от центра до пересечения окржности со следующей и опять к центру.

Может кому-то пригодится. Всё!

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Цитата
Задачу будем решать классически — с помощью циркуля и линейки.

Побуду занудой.
В задаче сказано найти периметр, а не построить.

при всей гениальности математики, квадрат такой мне кажется точно не существует

Это задание к задаче выше.

Размещено через приложение ЯПлакалъ

Вообще то строго говоря, прежде чем искать периметр, надо доказать факт существования объекта, то бишь многоугольника в нашем случае.

ps скажем на вопрос чему равно произведение корней квадратного уравнения х² x 5=0 владеющий теоремой Виета может сказать, что свободному члену (5 в данном случае). Но в школьной математике это уравнение корней не имеет, так как дискриминант отрицательный (-19). Так что не всё очевидно.

Четырехугольник нельзя создать, когда сумма его трёх сторон равна или больше четвертой.

PS Меньше, конечно же, попутал малость)

прикольно: мне меня процитировали 🙂

ps но вместо «больше» должно быть «меньше»

Да можно и так. Можно в самом большом самый маленький начертить — тогда уже другой четырехугольник будет.

Я просто ответил на вопрос ТС из другой темы.

Как построить четырехугольник по длинам сторон

А ведь чертить не нужно было. Надо просто сложить стороны. Не смотря на абсурдность задачи.

Размещено через приложение ЯПлакалъ

В задании нихуя нет про начертить.
Это — во-первых.

Во вторых, в задании даны, перечислены длины сторон — 4-ёх . РАЗНЫХ . четырёхугольников .
А не 4 стороны одного четырёхугольника. ))))))))))))

Просто вопрос в задании — некорректен. ))))))
Составителей — убить нахуй. ))))

ЗЫ. Это шутка.
А то заминусят счяс.

а в чем абсурдность то?

задача на понимание: ребенок должен знать что такое периметр и как его считать.
все что нужно — это сложить 4 числа.

какой это класс? 3-й? 5-й?
я бы добавил задачку со звездочкой. одно или два числа дал бы не в дециметрах (дм), а сантиметрах (см). тогда ребенку нужно еще быть внимательным и перевести числа к одному виду.
за это звездочка.

или папа с ребенком уверены что четырехугольник = прямоугольнику??
последний лишь частный случай первого.

Вырезать четыре бумажных полосочки нужной длины по клеточкам тетрадного листочка и выложить четырехугольник. Для третьеклассника будет очень наглядно.

Чтобы не следовать тупо инструкциям, а учиться критически мыслить.

Кстати, рисовать тоже было не обязательно, достаточно было проверить тот факт, что длина наибольшей стороны меньше суммы остальных.

Мой позор продолжается. Я думал слили тему в Утиль и закончился позор. Ан нет. Ну ладно. Такова моя доля. Терпи казак.

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Чукча не читатель? Первое сообщение перечитай)

Цитата (MaxQuadCore @ 21.01.2019 — 23:09)
Любознательность и критичность мышления — вот что двигает науку

В третьем классе? Дети даже не подозревают о подобных методах

Размещено через приложение ЯПлакалъ

. Только в самом конце разговора
Я обидел его. Я сказал: Лейтенант,
Никогда ты не будешь майором!

(надеюсь, автор всем известен)

Так тебе выше уровня периметров не прыгнуть. А отец формирует в доче МАТЕМАТИЧЕСКОЕ мышление. И чтобы не делала домашку на отъебись.
Я аплодирую.

В песне был капитан, которому никогда не стать майором, это гораздо обиднее

А по сути верно, отец готовит не робота, складывающего циферки, что ему дали, а человека с умением видеть всю картину происходящего.

Как построить четырехугольник по длинам сторон

подкину дровишек: четырехугольник может быть не только выпуклым, так что вариантов довольно много))

Цитата (ALiEN175 @ 21.01.2019 — 23:45)
fkorean
Тоже неплохо. Только 5 у вас не 5 почему-то.

Вогнутый (не впуклый) — когда сумма трех сторон меньше четвертой.

согласен, не додумал.
насчет 3х сторон меньше четвертой — не обязательно

Как построить четырехугольник по длинам сторон

fkorean
Тоже неплохо. Только 5 у вас не 5 почему-то.

Вогнутый (не впуклый) — когда сумма трех сторон меньше четвертой.

опять туплю) когда больше =)

И чо?
Это циркулем рисуется
За не имением циркуля — в любой чертильной проге
А рассказывают про это, ну уроке черчения, классе в 9-10

Сложность-то в чем была?
В том, что школьные уроки помнишь?

Ну и да, как выше написали,для решения, строить его не надо было

А прочитать все что написано, а не только последнюю строчку?

Только законченный гуманитарий, ни разу с 5го класса не открывавший учебник геометрии, может не знать как это построить
Или амырыканский шпиен, им такое не преподают
Ну и да, у этого построения есть еще десяток решений 😉

тоже не понял зачем строить фигуру. чисто из любопытства?
«двигает науку»? серьёзно? ребёнку было дано определённое задание. вместо того что его выполнить чадо занялось какой то антинаучной хуетой, потом привлекло папу и возможно маму. сократило себе время на отдых.
папа тоже прогуливал геометрию. не знаю чему сейчас учат, но в моё время не уметь разделить отрезок или угол пополам, построить перпендикуляр с помощью циркуля и линейки БЕЗ делений считалось признаком слабого ума.
при том что решается оно элементарно построением банальным циркулем.
ебанул за минуту в скетчапе

Как построить четырехугольник по длинам сторон

некоторые можно.
корень из двух — иррациональное число.
построй единичный квадрат с помощью циркуля и линейки (построение элементарно). Его диагональ будет квадратный корень из двух.

проблема квадратуры круга в том, что надо построить не просто иррациональное соотношение, а трансцендентное — нам нужен квадратный корень из Пи.

а вот тут уже память подводит — геометрия была в 9-11 классе, А школу заканчивал уже как лет 20 назад.. Что вспомнил — то нарисовал)

А пост про впуклые (вогнутые) многоугольники — неплохо было бы.

Стоп. А что четырехугольник не получился? Вон ТС его нарисовал, а периметр его считается вообще просто.

ЗЫ. Четырехугольник — фигура с четырьмя углами и это может быть любая замкнутая загогулина с четырьмя любыми углами.

Вариантов такого четырехугольника миллионы. Но так как построение в задаче не требуется, то ответ будет все равно один для всех вариантов.

Содержание
  1. Попробуем нарисовать необходимый четырехугольник (6 картинок)
  2. Четырехугольник — виды и свойства с примерами решения
  3. Внутренние и внешние углы четырехугольника
  4. Сумма внутренних углов выпуклого четырёхугольника
  5. Сумма внешних углов выпуклого четырёхугольника
  6. Параллелограмм
  7. Параллелограмм и его свойства
  8. Признаки параллелограмма
  9. Прямоугольник
  10. Признак прямоугольника
  11. Ромб и квадрат
  12. Свойства ромба
  13. Трапеция
  14. Средняя линия треугольника
  15. Средняя линия трапеции
  16. Координаты середины отрезка
  17. Теорема Пифагора
  18. Справочный материал по четырёхугольнику
  19. Пример №1
  20. Признаки параллелограмма
  21. Пример №2 (признак параллелограмма).
  22. Прямоугольник
  23. Пример №3 (признак прямоугольника).
  24. Ромб. Квадрат
  25. Пример №4 (признак ромба)
  26. Теорема Фалеса. Средняя линия треугольника
  27. Пример №5
  28. Пример №6
  29. Трапеция
  30. Пример №7 (свойство равнобедренной трапеции).
  31. Центральные и вписанные углы
  32. Пример №8
  33. Вписанные и описанные четырёхугольники
  34. Пример №9
  35. Пример №10
  36. 📽️ Видео

Видео:Как решить любую задачу с четырёхугольниками? | Математика TutorOnlineСкачать

Как решить любую задачу с четырёхугольниками? | Математика TutorOnline

Попробуем нарисовать необходимый четырехугольник (6 картинок)

Автор этого поста увидел на одном из пабликов в социальных сетях интересную задачку, которая у гуманитария может вызвать множество вопросов. Мужчина пишет, что к нему подошла дочка, показала условие задачки и сказала: «А ведь такого четырехугольника просто быть не может». Она попыталась начертить, но так ничего и не вышло. Давайте теперь попробуем разобраться и решить задачу классическим методом, при помощи циркуля и линейки.

Так как циркуля под рукой не оказалось, решить можно и при помощи программного софта.

Видео:8 класс, 3 урок, ЧетырехугольникСкачать

8 класс, 3 урок, Четырехугольник

Четырехугольник — виды и свойства с примерами решения

Содержание:

Четырёхугольник — это фигура, которая состоит из четырёх точек и четырёх последовательно соединяющих их отрезков. При этом, никакие три из указанных точек не должны быть расположены на одной прямой, а соединяющие их отрезки не должны пересекаться. Данные точки называются вершинами четырёхугольника, а соединяющие их отрезки — сторонами четырёхугольника.

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Вершины, являющиеся концами одной стороны четырёхугольника, называются соседними, а вершины, не принадлежащие одной стороне — противолежащими. Стороны, имеющие общую вершину, называются соседними сторонами, а не имеющие общих вершин — противолежащими сторонами. Отрезки, соединяющие противолежащие вершины, называются диагоналями четырёхугольника. Точки, принадлежащие четырёхугольнику, делят плоскость q на два множества, которые образуют две области — внутреннюю и внешнюю.

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Четырёхугольник называется выпуклым, если все точки, принадлежащие внутренней области, находятся в одной полуплоскости от линии, содержащей любую сторону четырёхугольника, если эти точки находятся в разных полуплоскостях, то четырёхугольник называется невыпуклым (вогнутым).

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Если соединить любые две точки внутренней области выпуклого многоугольника, то отрезок, соединяющий эти точки, целиком находится во внутренней области четырёхугольника.

Диагонали выпуклого четырёхугольника находятся во внутренней области. У невыпуклого четырёхугольника одна из диагоналей находится во внешней области. Каждая из двух диагоналей выпуклого четырёхугольника делит его на два треугольника.

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Видео:Найти периметр четырехугольника, вершины которого лежат на серединах сторон другого четырехугольникаСкачать

Найти периметр четырехугольника, вершины которого лежат на серединах сторон другого четырехугольника

Внутренние и внешние углы четырехугольника

Угол, смежный любому углу выпуклого четырёхугольника, называется внешним углом. Из любой вершины четырёхугольника можно провести два внешних угла, которые являются вертикальными углами и соответственно равны друг другу. Поэтому, говоря о внешнем угле четырёхугольника, мы будем иметь в виду, один из них. На рисунке для внутренних углов Как построить четырехугольник по длинам сторонуглы Как построить четырехугольник по длинам сторонявляются внешними.

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Каждый внутренний угол выпуклого четырёхугольника меньше Как построить четырехугольник по длинам сторонГрадусная мера внутреннего угла невыпуклого четырёхугольника может быть больше Как построить четырехугольник по длинам сторон

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Сумма внутренних углов выпуклого четырёхугольника

Теорема. Сумма внутренних углов выпуклого четырёхугольника равна Как построить четырехугольник по длинам сторонКак построить четырехугольник по длинам сторон

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Докажите теорему, основываясь на том, что сумма внутренних углов треугольника равна Как построить четырехугольник по длинам сторонДоказательство представьте в виде двухстолбчатой таблицы.

Сумма внешних углов выпуклого четырёхугольника

Теорема. Сумма внешних углов выпуклого четырёхугольника равна Как построить четырехугольник по длинам сторон

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Докажите теорему, опираясь на то, что внешний и внутренний угол, при каждой вершине являются смежными углами.

Параллелограмм

Параллелограмм и его свойства

Параллелограммом называется четырёхугольник, у которого противоположные стороны попарно параллельны. Как построить четырехугольник по длинам сторон

Теорема 1. Противоположные стороны параллелограмма конгруэнтны. Как построить четырехугольник по длинам сторон

Теорема 2. Противоположные углы параллелограмма конгруэнтны. Как построить четырехугольник по длинам сторон

Теорема 3. Сумма углов, прилежащих к одной стороне параллелограмма равна Как построить четырехугольник по длинам сторонКак построить четырехугольник по длинам сторон

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Теорема 4. Диагонали параллелограмма пересекаются и делятся точкой пересечения пополам. Как построить четырехугольник по длинам сторон

Теорема 5. Диагонали параллелограмма делят его на два конгруэнтных треугольника. Как построить четырехугольник по длинам сторон

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Признаки параллелограмма

Теорема 1. Четырёхугольник у которого две противоположные стороны конгруэнтный параллельны есть параллелограмм.

Теорема 2. Четырёхугольник с попарно конгруэнтными сторонами есть параллелограмм.

Теорема 3. Если диагонали четырёхугольника пересекаются и в точке пересечения делятся по полам, то этот четырёхугольник есть параллелограмм.

Прямоугольник

Параллелограмм, все углы которого прямые, называется прямоугольником.

Все свойства параллелограмма относятся к прямоугольнику.

Наряду с этим прямоугольник имеет следующее свойство:

Теорема. Диагонали прямоугольника конгруэнтны. Как построить четырехугольник по длинам сторон

Признак прямоугольника

Параллелограмм, у которого диагонали конгруэнтны есть прямоугольник.

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Ромб и квадрат

Свойства ромба

Параллелограмм, у которого все стороны конгруэнтны, называется ромбом. Все свойства параллелограмма относятся к ромбу. Наряду с этим, ромб обладает следующими свойствами:

Теорема 1. Диагонали ромба являются биссектрисами его углов и пересекаются под прямым утлом. Как построить четырехугольник по длинам сторон

Теорема 2. (Обратная георема). Параллелограмм, у которого диагонали перпендикулярны, есть ромб. Если Как построить четырехугольник по длинам сторонто параллелограмм Как построить четырехугольник по длинам сторонявляется ромбом.

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Доказательство теоремы 1.

Дано: Как построить четырехугольник по длинам сторонромб.

Докажите, что Как построить четырехугольник по длинам сторон

Доказательство (словестное): По определению ромба Как построить четырехугольник по длинам сторонПри этом, так как ромб является параллелограммом, а диагонали параллелограмма делятся точкой пересечения пополам, тогда можно записать, что Как построить четырехугольник по длинам сторонравнобедренный. Медиана Как построить четырехугольник по длинам сторон(так как Как построить четырехугольник по длинам сторон), является также и биссектрисой и высотой. Т.е. Как построить четырехугольник по длинам сторонТак как Как построить четырехугольник по длинам сторонявляется прямым углом, то Как построить четырехугольник по длинам сторон. Аналогичным образом можно доказать, что Как построить четырехугольник по длинам сторон

Если четырёхугольник является ромбом или квадратом, то справедливы следующие утверждения.

Ромб:

  • 1. Все свойства параллелограмма действительны для ромба.
  • 2. Все стороны конгруэнтны.
  • 3. Диагонали взаимно перпендикулярны.
  • 4. Диагонали ромба делят его углы пополам.

Квадрат:

  • 1. Все свойства прямоугольника и ромба действительны для квадрата.
  • 2. Все углы прямые.
  • 3. Все стороны конгруэнтны.
  • 4. Диагонали равны, взаимно перпендикулярны, делятся точкой пересечения пополам, являются биссектрисами углов квадрата.

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Трапеция

Четырёхугольник, у которого только две стороны параллельны, называется трапецией.

Параллельные стороны трапеции называются основаниями, не параллельные стороны называются боковыми сторонами.

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Трапеция, у которой боковые стороны равны называется равнобедренной трапецией.

Трапеция, у которой одна из боковых сторон перпендикулярна основанию называется прямоугольной трапецией.

Теорема 1. В равнобедренной трапеции углы, прилежащие к основанию конгруэнтны. Как построить четырехугольник по длинам сторон

Теорема 2. Диагонали равнобедренной трапеции конгруэнтны. Как построить четырехугольник по длинам сторон

Как построить четырехугольник по длинам сторон

План доказательства теоремы 2

Дано: Как построить четырехугольник по длинам сторонравнобедренная трапеция. Как построить четырехугольник по длинам сторон

Докажите: Как построить четырехугольник по длинам сторон

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Средняя линия треугольника

Теорема Фалеса. Если параллельные прямые, пересекающие стороны угла, отсекают на одной его стороне конгруэнтные отрезки, то они отсекают конгруэнтные отрезки и на другой его стороне. Если Как построить четырехугольник по длинам сторонтогда Как построить четырехугольник по длинам сторонЗапишите в тетради доказательство теоремы, заполнив пропущенные строки.

Доказательство: через точку Как построить четырехугольник по длинам сторонпроведем параллельную прямую к прямой Как построить четырехугольник по длинам сторон

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Если в условии теоремы Фалеса, вместо угла взять две произвольные прямые, то результат не изменится.

Исследование: 1) В треугольнике Как построить четырехугольник по длинам сторончерез точку Как построить четырехугольник по длинам сторон— середину стороны Как построить четырехугольник по длинам сторонпроведите прямую параллельную Как построить четырехугольник по длинам сторонКакая фигура получилась? Является ли Как построить четырехугольник по длинам сторонтрапецией? Измерьте и сравните основания полученной трапеции. 2) Измерьте и сравните длины отрезков Как построить четырехугольник по длинам сторонМожно ли утверждать, что Как построить четырехугольник по длинам сторон

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Определение: Отрезок, соединяющий середины двух сторон треугольника называется средней линией этого треугольника. Теорема. Средняя линия, соединяющая середины двух сторон треугольника, параллельна третьей стороне и равна ее половине Как построить четырехугольник по длинам сторон

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Доказательство. Пусть дан треугольник Как построить четырехугольник по длинам сторони его средняя линия Как построить четырехугольник по длинам сторонПроведём через точку Как построить четырехугольник по длинам сторонпрямую параллельную стороне Как построить четырехугольник по длинам сторонПо теореме Фалеса, она проходит через середину стороны Как построить четырехугольник по длинам сторонт.е. совпадает со средней линией Как построить четырехугольник по длинам сторонТ.е. средняя линия Как построить четырехугольник по длинам сторонпараллельна стороне Как построить четырехугольник по длинам сторонТеперь проведём среднюю линию Как построить четырехугольник по длинам сторонТ.к. Как построить четырехугольник по длинам сторонто четырёхугольник Как построить четырехугольник по длинам сторонявляется параллелограммом. По свойству параллелограмма Как построить четырехугольник по длинам сторонПо теореме Фалеса Как построить четырехугольник по длинам сторонТогда Как построить четырехугольник по длинам сторонТеорема доказана.

Средняя линия трапеции

Средней линией трапеции называется отрезок, соединяющим середины боковых сторон трапеции.

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Теорема. Средняя линия трапеции параллельна основаниям и равна их полусумме.

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Доказательство: Через точку Как построить четырехугольник по длинам сторони точку Как построить четырехугольник по длинам сторонсередину Как построить четырехугольник по длинам сторонпроведём прямую и обозначим точку пересечения со стороной Как построить четырехугольник по длинам сторончерез Как построить четырехугольник по длинам сторон

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Координаты середины отрезка

Исследование: Начертите числовую ось. Постройте окружность с центром в точке Как построить четырехугольник по длинам сторонрадиусом 3 единицы. Вычислите значение выражения Как построить четырехугольник по длинам сторонЕсть ли связь между значением данного выражения и координатой точки Как построить четырехугольник по длинам сторон

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Координаты середины отрезка

1) Пусть на числовой оси заданы точки Как построить четырехугольник по длинам сторони Как построить четырехугольник по длинам сторони точка Как построить четырехугольник по длинам сторонкоторая является серединой отрезка Как построить четырехугольник по длинам сторон

Как построить четырехугольник по длинам сторонто Как построить четырехугольник по длинам сторона отсюда следует, что Как построить четырехугольник по длинам сторон

Как построить четырехугольник по длинам сторон

2) По теореме Фалеса, если точка Как построить четырехугольник по длинам сторонявляется серединой отрезка Как построить четырехугольник по длинам сторонто на оси абсцисс точка Как построить четырехугольник по длинам сторонявляется соответственно координатой середины отрезка концы которого находятся в точках Как построить четырехугольник по длинам сторони Как построить четырехугольник по длинам сторон

Как построить четырехугольник по длинам сторон

3) Координаты середины отрезка Как построить четырехугольник по длинам сторонс концами Как построить четырехугольник по длинам сторони Как построить четырехугольник по длинам сторонточки Как построить четырехугольник по длинам стороннаходятся так:

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Убедитесь, что данная формула верна в случае, если отрезок Как построить четырехугольник по длинам сторонпараллелен одной из осей координат.

Теорема Пифагора

В этом разделе вы научитесь:

  • различать рациональные и иррациональные числа;
  • упрощать выражения, содержащие квадратные корни;
  • решать задания на извлечение квадратного корня;
  • основам теоремы Пифагора;
  • решать практические задачи, применяя теорему Пифагора.

При решении таких задач как вычисления силы шторма на море, скорости автомобиля при аварии, определения места приземления при прыжке с парашютом часто приходится проводить вычисления с числами, стоящими под знаком корня.

Теорема Пифагора очень часто используется при решении геометрических задач.

Имя Пифагора ассоциируется с прямоугольным треугольником и соотношением между его сторонами. Греческий учёный Пифагор, живший в VI веке до нашей эры, является основателем школы, в которой преподавались музыка, гимнастика, философия и геометрия. Ученики школы называли себя Пифагорейцами. Они провозглашали гармонию музыки и чисел в природе и не верили в существование иррациональных чисел.

Практическая работа:

Шаг 1. Вырежьте из картона два одинаковых квадрата.

Шаг 2. На стороне одного из них отметьте отрезки Как построить четырехугольник по длинам сторонкак показано на рисунке и разрежьте его на два квадрата и два прямоугольника.

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Шаг 3. Полученные фигуры расположите, как показано на рисунке.

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Шаг 4. На сторонах другого квадрата отметьте отрезки Как построить четырехугольник по длинам сторонкак показано на рисунке и отрежьте четыре прямоугольных треугольника.

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Шаг 5. Что вы можете сказать о конгруэнтности данных треугольников? К какому виду относится оставшаяся фигура, после того, как вы отрезали треугольники и убрали их? Чему равен каждый внутренний угол данного четырёхугольника?

Шаг 6. Расположите полученные фигуры, как показано на рисунке.

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Шаг 7. Сравните результаты, которые вы получили на 3 и 6 шагах. К какому выводу вы пришли?

Теорема Пифагора:

В прямоугольном треугольнике квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов. Как построить четырехугольник по длинам сторон

Если рассмотреть площади квадратов, построенных на сторонах прямоугольного треугольника, то теорему Пифагора можно перефразировать так: в прямоугольном треугольнике площадь квадрата, построенного на гипотенузе, равна сумме площадей квадратов, построенных на катетах: Как построить четырехугольник по длинам сторон

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Если в прямоугольном треугольнике заданы две стороны, то третью сторону можно найти по теореме Пифагора.

Пример:

Найдём длину катета на рисунке:

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Историческая справка: Пифагор родился в 569 году до нашей эры на острове Самос в Греции. В истории его имя увековечено теоремой, которая называется теоремой Пифагора. Она известна своей простотой и практическим значением. Об этой теореме знали ещё задолго до Пифагора. Однако, из письменных источников следует, что впервые её доказал именно Пифагор. Помимо оригинального доказательства теоремы самим Пифагором, известны также доказательстве» Эвклида, Леонардо да Винчи, Президента Америки Джеймса Гарфилда. В 1940 году широкой публике была представлена книга, где приводилось 370 доказательств теоремы. На рисунке вы видите статую, возведённую в честь Пифагора на его родине на острове Самос.

Обратная теорема:

Если квадрат одной из сторон треугольника равен сумме квадратов двух других сторон, то такой треугольник является прямоугольным треугольником. Если Как построить четырехугольник по длинам сторонто, Как построить четырехугольник по длинам сторон— прямоугольный.

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Прямоугольные треугольники, которых выражаются натуральными числами, называются Пифагоровыми треугольниками. Самый распространённый прямоугольный треугольник имеет стороны 3; 4; 5. Древние египтяне повсеместно пользовались этим треугольником для измерений. Такой треугольник называется Египетским треугольником. Треугольники со сторонами 5,12,13; 8,15,17; 7,24,25. также являются треугольниками Пифагора. А эти числа называются Пифагоровыми тройками. Если числа Как построить четырехугольник по длинам сторонявляются Пифагоровыми тройками, то и числа Как построить четырехугольник по длинам сторонтакже являются Пифагоровыми тройками.

Видео:Найдите углы четырёхугольникаСкачать

Найдите углы четырёхугольника

Справочный материал по четырёхугольнику

Обозначим четыре точки, например А, В, С, D, из которых никакие три не лежат на одной прямой. Последовательно соединим их непересекающимися отрезками АВ, ВС, CD, DA. Получим четырёхугольник ABCD.

Как построить четырехугольник по длинам сторон(рис. 1).

Точки А, В, С, D — вершины четырёхугольника, отрезки АВ, ВС, CD, DA — его стороны. Углы DAB, ABC, BCD, CDA — это углы четырёхугольника. Их также обозначают одной буквой — Как построить четырехугольник по длинам сторонКак построить четырехугольник по длинам сторон

Вершины, стороны и углы четырёхугольника называют его элементами. ? | Почему фигуры, изображённые на рисунках 2 и 3, не являются четырёхугольниками?

У фигуры на рисунке 2 отрезки АС и BD пересекаются, а у фигуры на рисунке 3 точки A, D, С лежат на одной прямой. Как построить четырехугольник по длинам сторон

Четырёхугольник обозначают, последовательно записывая его вершины, начиная с любой из них. Например, четырёхугольник на рисунке 4 можно обозначить так: ABCD, или BCDA, или CDAB и т. д. Но для данного четырёхугольника запись, например, ADBC либо CDBA — неверна.

Две вершины, два угла или две стороны четырёхугольника могут быть либо соседними, либо противоположными. Например, в четырёхугольнике ABCD (рис. 4) вершины А и D, ZA и ZD, стороны AD и АВ — соседние, а вершины А и С, Как построить четырехугольник по длинам сторон, стороны AD и ВС — противоположные.

Отрезки, соединяющие противоположные вершины четырёхугольника, называются его диагоналями. На рис. 4 отрезки АС и BD — диагонали четырёхугольника ABCD.

Четырёхугольники бывают выпуклыми и невыпуклыми.

Если четырёхугольник лежит по одну сторону от каждой прямой, соединяющей две его соседние вершины, то он выпуклый. На рисунке 5 четырёхугольник выпуклый, а на рисунке б — невыпуклый, поскольку он не лежит по одну сторону от прямой, проходящей через вершины М и N.

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Мы будем изучать лишь выпуклые четырёхугольники. Сумма длин всех сторон четырёхугольника называется его периметром. Периметр обозначают буквой Р.

Записать, что периметр четырёхугольника ABCD равен 40 см, можно так: Как построить четырехугольник по длинам сторон=40 cm

Пример:

Докажите, что каждая сторона четырёхугольника меньше суммы трёх других его сторон.

Решение:

Диагональ АС четырёхугольника ABCD делит его на два треугольника ABC и ADC (рис. 7). В Как построить четырехугольник по длинам сторон+ CD (по неравенству треугольника). Тогда Как построить четырехугольник по длинам сторон. Аналогично АВ 45 и DC и секущей АС. Из равенства треугольников ABC и CD А следует: 1) АВ = DC, ВС = AD 2) Как построить четырехугольник по длинам сторон. Углы А и С параллелограмма равны как суммы равных углов.

Может ли в параллелограмме быть только один острый угол? Не может, так как, согласно доказанной теореме, таких углов два.

Пример №1

Сумма углов, прилежащих к одной стороне параллелограмма, равна 180°. Докажите это.

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Решение:

Как построить четырехугольник по длинам сторон(рис. 31) по свойству внутренних односторонних углов при параллельных прямых ВС и AD и секущей АВ. Аналогично Как построить четырехугольник по длинам сторон(АВ CD, ВС-секущая), Как построить четырехугольник по длинам сторон(ВС || AD, CD — секущая), Как построить четырехугольник по длинам сторон(АВ || CD, AD- секущая).

Теорема (свойство диагоналей параллелограмма).

Диагонали параллелограмма точкой их пересечения делятся пополам.

Дано: ABCD — параллелограмм (рис. 32), АС и BD — диагонали, О — точка пересечения диагоналей. Доказать: АО = ОС, ВО = OD.

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Доказательство. Как построить четырехугольник по длинам сторонпо стороне А и прилежащим к ней углам. Из них ВС = AD как противоположные стороны параллелограмма, Как построить четырехугольник по длинам сторонкак внутренние накрест лежащие углы при параллельных прямых ВС и AD и секущей BD, (BC || AD, АС— секущая). Из равенства треугольников AOD и СОВ следует: АО = ОС, ВО = OD.

Для того чтобы доказать равенство отрезков (углов) в параллелограмме, докажите равенство треугольников, соответствующими элементами которых являются эти отрезки (углы).

Свойства параллелограмма приведены в таблице 3.Как построить четырехугольник по длинам сторон

1. Возникает вопрос: Сколько данных необходимо для построения параллелограмма ?Таких данных должно быть три, среди которых — не более одного из его углов (один угол параллелограмма определяет остальные углы).

2. Название «параллелограмм» (parallelogrammon) происходит от сочетания греческих слов: «параллелос» — идущий рядом и «грамма» — линия.

Этот термин впервые упоминается в «Началах» Евклида (III в. до н. э.). Сначала вместо термина «параллелограмм» древнегреческий учёный использовал словосочетание «образованная параллельными линиями площадь» (часть плоскости, ограниченная двумя парами параллельных прямых).

Признаки параллелограмма

Решaя задачи, иногда требуется установить, что данный четырёхугольник — параллелограмм. Для этого используют признаки параллелограмма.

Теорема (признак параллелограмма).

Если противоположные стороны четырёхугольника попарнo равны, то такой четырёхугольник — параллелограмм.

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Дано: ABCD — четырёхугольник (рис. 52), АВ = DC, ВС = AD.

Доказать: ABCD— параллелограмм.

Доказательство. Проведём диагональ BD (рис. 52). Как построить четырехугольник по длинам сторонпо трём сторонам. У них BD— общая сторона, АВ = DC и ВС = AD по условию. Из равенства треугольников следует: Как построить четырехугольник по длинам сторон Как построить четырехугольник по длинам сторонУглы CBD и ADB— внутренние накрест лежащие при прямых ВС и AD и секущей BD. Поэтому ВС || AD. Углы ABD и СОВ также внутренние накрест лежащие при прямых АВ и DC и секущей BD. Поэтому АВ || DC. Так как в четырёхугольнике ABCD ВС ||AD и АВ ||DC, то, по определению, этот четырёхугольник — параллелограмм.

Можно ли считать четырёхугольник параллелограммом, если в нём две противоположные стороны равны, а две другие — параллельны?

Нет, нельзя. На рисунке 53 АВ = CD, ВС || AD, но четырёхугольник ABCD — не параллелограмм. Как построить четырехугольник по длинам сторон

Теорема (признак параллелограмма).

Если в четырёхугольнике две противоположные стороны равны и параллельны, то такой четырёхугольник — параллелограмм.

Дано: ABCD — четырёхугольник (рис. 54), и АВ = DC, АВ || DC.

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Доказать: ABCD — параллелограмм.

Доказательство. Проведём диагональ АС (рис. 54). Как построить четырехугольник по длинам сторонпо двум сторонам и углу между ними. У них АС — общая сторона, АВ = DC по условию, Как построить четырехугольник по длинам сторонкак внутренние накрест лежащие углы при параллельных прямых АВ и DC и секущей АС. Из равенства треугольников следует: Как построить четырехугольник по длинам сторонНо углы DAC и ВС А — внутренние накрест лежащие при прямых ВС и AD и секущей АС. Поэтому ВС || AD. Поскольку в четырёхугольнике ABCD AD || БС(по доказанному) и АВ || DC (по условию), то, по определению, этот четырёхугольник — параллелограмм.

Пример №2 (признак параллелограмма).

Если диагонали четырёхугольника делятся точкой их пересечения пополам, то такой четырёхугольник — параллелограмм. Докажите это.

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Решение:

Пусть ABCD—данный четырёхугольник, О — точка пересечения его диагоналей и ВО= OD, АО= ОС (рис. 55). Докажем, что ABCD — параллелограмм. Как построить четырехугольник по длинам сторонпо двум сторонам и углу между ними. У них ВО = OD, АО = ОС по условию, Как построить четырехугольник по длинам сторонкак вертикальные. Из равенства треугольников следует: ВС= AD и Как построить четырехугольник по длинам сторонНо углы ОВС и ODA — внутренние накрест лежащие при прямых BCuADh секущей BD. Поэтому BC\AD.

Поскольку в четырёхугольнике ABCD ВС= AD и ВС || AD, то, согласно доказанному признаку, этот четырёхугольник — параллелограмм.

Чтобы установить, что четырёхугольник — параллелограмм, докажите, что в нём:

  1. либо противоположные стороны попарно параллельны (определение параллелограмма),
  2. либо противоположные стороны попарно равны (признак),
  3. либо две противоположные стороны равны и параллельны (признак),
  4. либо диагонали делятся точкой их пересечения пополам (признак).

Вам уже знакомы понятия «необходимо», «достаточно», «необходимо и достаточно». В таблице 5 рассмотрите пары утверждений А и В и выясните смысл этих понятий.

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Обратите внимание, что утверждения «Л достаточно для в» и «А необходимо для В» — взаимно обратные. Их можно объединить и сформулировать следующим образом.

Для того чтобы четырехугольник был параллелограммом, необходимо и достаточно, чтобы его противоположные стороны были попарно равны.

Иногда вместо «необходимое и достаточное условие» говорят «необходимый и достаточный признак», а чаще — просто «признак». Поэтому теоремы этого параграфа называем «признаками параллелограмма».

Прямоугольник

Параллелограммы, как и —у треугольники, можно разделить на виды. Прямоугольник — один из видов параллелограмма. На рисунке 73 вы видите параллелограмм ABCD являющийся прямоугольником. Дайте определение прямоугольнику и сравните его с приведённым в учебнике. Как построить четырехугольник по длинам сторон

Параллелограмм, у которого все углы прямые, называется прямоугольником.

Поскольку прямоугольник — частный вид параллелограмма, то ему присущи все свойства параллелограмма:

  1. противоположные стороны равны;
  2. противоположные углы равны;
  3. диагонали делятся точкой их пересечения пополам.

Кроме этих свойств прямоугольник имеет ещё и особое свойство.

Дано: ABCD — прямоугольник, АС и BD — диагонали (рис. 74).

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Доказать: АС = BD.

Доказательство. Прямоугольные треугольники ACDw DBA равны по двум катетам. При этом AD — общий катет, а катеты АВ и DC равны как противоположные стороны параллелограмма. Из равенства треугольников следует: АС = BD.

Свойства прямоугольника приведены в таблице 8.

Как построить четырехугольник по длинам сторонМожно ли утверждать, что параллелограмм, в котором диагонали равны, является прямоугольником? Да, но это нужно доказать.

Пример №3 (признак прямоугольника).

Если диагонали параллелограмма равны, то такой параллелограмм — прямоугольник. Докажите это.

Решение:

Пусть ABCD — параллелограмм, в котором АС = BD (рис. в табл. 8). Докажем, что Как построить четырехугольник по длинам сторон. Как построить четырехугольник по длинам сторонпо трём сторонам. У них AD — общая сторона, АС = BD по условию, АВ = DC — как противоположные стороны параллелограмма. Из этого следует, что Как построить четырехугольник по длинам сторон. Поскольку в параллелограмме противоположные углы равны, то: Как построить четырехугольник по длинам сторон. По свойству углов четырёхугольника, Как построить четырехугольник по длинам сторон

Следовательно, Как построить четырехугольник по длинам сторон: 4 = 90°, то есть параллелограмм ABCD — прямоугольник.

Для того чтобы установить, что данный параллелограмм — прямоугольник, докажите, что у него: либо все его углы прямые (определение прямоугольника), либо диагонали равны (признак).

Можно ли утверждать, что четырёхугольник, в котором диагонали равны, — это прямоугольник? Нет, нельзя (см. рис. 75). Необходимо проверить, выполняется ли один из признаков параллелограмма. Например, делятся ли диагонали точкой их пересечения пополам.

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Возникает вопрос: Можно ли сформулировать другие определения прямоугольника ?

В младших классах прямоугольником называли четырёхугольник, все углы в котором прямые. Теперь мы определили прямоугольник как частный вид параллелограмма. Возможны и такие определения прямоугольника: параллелограмм, в котором все углы равны (действительно, сумма углов параллелограмма составляет 360°, тогда каждый из них равен 90°); параллелограмм, в котором есть прямой угол (действительно, в параллелограмме сумма смежных углов составляет 180е, а противоположные углы равны. Если один из его углов прямой, то и три остальные — прямые). Эти определения прямоугольника эквивалентны.

Следовательно, существуют разные определения одного и того же понятия.

Ромб. Квадрат

Могут ли в параллелограмме все стороны быть равными? Да, могут. На рисунке 94 в параллелограмме ABCD АВ = ВС = = CD = AD. Это ещё один вид параллелограмма — ромб.

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Параллелограмм, у которого все стороны равны, называется ромбом.

Можно ли утверждать, что параллелограмм является ромбом, если две его смежные стороны равны? Да, можно. Равенство всех сторон такого параллелограмма следует из свойства: противоположные стороны параллелограмма равны.

Теорема (свойства диагоналей ромба). Диагонали ромба взаимно перпендикулярны. Диагонали ромба делят его углы пополам.

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Дано: ABCD — ромб (рис. 95), О— точка пересечения диагоналей АС и BD.

Доказать: Как построить четырехугольник по длинам сторон

Доказательство. Согласно определению ромба АВ = ВС, поэтому треугольник ABC— равнобедренный. Так как ромб ABCD— параллелограмм, то АО — ОС. Отсюда ВО— медиана равнобедренного треугольника ABC, следовательно, высота и биссектриса этого треугольника. Поэтому Как построить четырехугольник по длинам сторон. Как построить четырехугольник по длинам сторон

Аналогично доказываем, что диагональ BD делит пополам угол D, а диагональ АС— углы А и С ромба ABCD.

Свойства ромба приведены в таблице 10. Таблица 1 О

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Пример №4 (признак ромба)

Докажите, что параллелограмм, диагонали которого взаимно перпендикулярны, является ромбом.

Решение:

Пусть ABCD — данный параллелограмм, в котором Как построить четырехугольник по длинам сторон(рис. 96). Докажем, что ABCD— ромб. Как построить четырехугольник по длинам сторонпо двум сторонами и углу между ними.

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Так как ромб — это частный вид параллелограмма, то он имеет все свойства параллелограмма (назовите их). Кроме того, ромб обладает особыми свойствами. У них сторона АО — общая, OB = OD по свойству диагоналей параллелограмма, Как построить четырехугольник по длинам сторонпо условию. Из равенства треугольников следует: АВ = AD. Тогда АВ = CD и AD = ВС по свойству противоположных сторон параллелограмма. Итак, все стороны параллелограмма равны, поэтому он является ромбом.

Для того чтобы установить, что данный параллелограмм — ромб, докажите, что в нем:

  • либо все стороны равны (определение ромба),
  • либо диагонали взаимно перпендикулярны (признак).

Прямоугольник, в котором все стороны равны, называется квадратом.

На рисунке 97 вы видите квадрат ABCD.

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Существуют и другие определения квадрата: ромб, в котором все углы прямые, называется квадратом; прямоугольник, в котором все стороны равны, называется квадратом; параллелограмм, в котором все стороны равны и все углы прямые, называется квадратом. Следовательно, квадрат имеет все свойства параллелограмма, прямоугольника и ромба. Перечислим свойства квадрата.

  1. Противоположные стороны и противоположные углы квадрата равны. Диагонали квадрата в точке пересечения делятся пополам (свойства параллелограмма).
  2. Диагонали квадрата равны (свойство прямоугольника).
  3. Диагонали квадрата взаимно перпендикулярны и делят его углы пополам (свойства ромба).

Квадрат является частным видом и ромба, и прямоугольника, и параллелограмма. Ромб и прямоугольник — это частные виды параллелограмма. Соотношение между видами параллелограммов показано на Как построить четырехугольник по длинам сторон

1. Рассмотрите таблицу классификации параллелограммов по соседним углам и смежным сторонам. Предложите собственную классификацию изученных видов параллелограмма.

Как построить четырехугольник по длинам сторон

2. Кроме параллелограммов есть ещё один вид четырёхугольников — дельтоид. Эту фигуру получим, если два равнобедренных треугольника ABC и ADCc равными основаниями АС приложить друг к другу так, как показано на рисунке 99.

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Свойства дельтоида следуют из свойств равнобедренного треугольника. Например, диагонали взаимно перпендикулярны, одна из них делит углы пополам и другую диагональ — пополам. Сформулируйте, пользуясь рисунком, другие свойства дельтоида. Если равнобедренные треугольники, из которых образован дельтоид, равны, то такой дельтоид является ромбом. Если равнобедренные треугольники к тому же прямоугольные, то дельтоид является квадратом.

3. Слово «ромб» происходит от греческого rhombos — юла, вращение. Слово «квадрат» происходит от латинского quadratum — четырёхугольник. Квадрат был первым четырёхугольником, который рассматривался в геометрии.

Теорема Фалеса. Средняя линия треугольника

Начертите угол ABC (рис. 117).

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Произвольным раствором циркуля отложите на стороне АВ угла равные отрезки Как построить четырехугольник по длинам сторони Как построить четырехугольник по длинам сторонПроведите с помощью чертёжного угольника и линейки через точки Как построить четырехугольник по длинам сторонпараллельные прямые, которые пересекут сторону ВС этого угла в точках Как построить четырехугольник по длинам сторонПри помощи циркуля сравните длины отрезков Как построить четырехугольник по длинам сторонСделайте вывод.

Теорема Фалёса. Если параллельные прямые, пересекающие стороны угла, отсекают на одной его стороне равные отрезки, то они отсекают равные отрезки и на другой его стороне.

Дано: Как построить четырехугольник по длинам сторон

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Доказать: Как построить четырехугольник по длинам сторон

Доказательство. Проведём через точки Как построить четырехугольник по длинам сторонпрямые Как построить четырехугольник по длинам сторонпараллельные ВС. Как построить четырехугольник по длинам сторонпо стороне и прилежащим к ней углам. У них Как построить четырехугольник по длинам сторонпо условию, Как построить четырехугольник по длинам сторонкак соответственные углы при параллельных прямых. Из равенства этих треугольников следует, что Как построить четырехугольник по длинам сторони Как построить четырехугольник по длинам сторонкак противоположные стороны параллелограммов Как построить четырехугольник по длинам сторон

Справедлива ли теорема Фалеса, если вместо сторон угла взять две произвольные прямые? Да, справедлива. Параллельные прямые, пересекающие две заданные прямые и отсекающие на одной прямой равные отрезки, отсекают равные отрезки и на другой прямой (рис. 119).

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Пример №5

Разделите данный отрезок АВ на пять равных частей.

Решение:

Проведём из точки А луч АС, не лежащий на прямой АВ (рис. 120).

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Отложим на луче АС пять равных отрезков: АА,Как построить четырехугольник по длинам сторонПроведём прямую Как построить четырехугольник по длинам сторон. Через точки Как построить четырехугольник по длинам сторонпроведём прямые, параллельные прямой Как построить четырехугольник по длинам сторон. По теореме Фалеса, эти прямые делят отрезок АВ на пять равных частей.

Средней линией треугольника называется отрезок, соединяющий середины двух его сторон.

На рисунке 121 отрезок MN — средняя линия Как построить четырехугольник по длинам сторон, так как точки М и N — середины сторон АВ и ВС.

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Теорема (свойства средней линии треугольника). Средняя линия треугольника параллельна третьей его стороне и равна её половине.

Дано: Как построить четырехугольник по длинам сторон(рис. 122), AD = BD, СЕ= BE.

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Доказать: Как построить четырехугольник по длинам сторон

Доказательство. 1) Пусть DE- средняя линия Как построить четырехугольник по длинам сторон. Проведём через точку D прямую, параллельную АС. Согласно теореме Фалеса, она пересекает отрезок ВС в его середине £, то есть содержит среднюю линию DE. Следовательно DE || АС.

2) Проведём прямую EF|| АВ. По теореме Фалеса, прямая EFделит отрезок 1

АС пополам: Как построить четырехугольник по длинам сторон. По построению, четырёхугольник ADEF- параллелограмм, поэтому DE= AF. Следовательно, Как построить четырехугольник по длинам сторон

Пример №6

Докажите, что середины сторон четырёхугольника являются вершинами параллелограмма.

Решение:

Пусть ABC— данный четырёхугольник и М, N, Р, К — середины его сторон (рис. 123). Докажем, что MNPK — параллелограмм. Проведём диагональ AC. MN— средняя линия ААВС.

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Поэтому Как построить четырехугольник по длинам сторон. КР— средняя линия треугольника ADC. Поэтому КР || АС и Как построить четырехугольник по длинам сторон

Получаем: MN || АС и КР || АС, отсюда MN || КРКак построить четырехугольник по длинам сторон, отсюда MN= КР. Противоположные стороны MN и КР четырёхугольника MNPK равны и параллельны, следовательно, это параллелограмм.

Если по условию задачи даны середины некоторых отрезков, то можно использовать свойства средней линии треугольника.

Древнегреческого учёного Фалеса из Милета (625 — 548 гг. до н. э.) считают одним из семи мудрецов мира. Гений Фалеса нашёл воплощение в разных сферах деятельности. Он занимался инженерным делом, был государственным деятелем, математиком, астрономом. Особой заслугой Фалеса является то, что он ввёл в математику идею доказательства. Учёный доказал, что углы при основании равнобедренного треугольника равны, что диаметр делит окружность на две равные части, что прямой угол можно вписать в полуокружность и т. д. Историки полагают, что именно Фалес начал использовать основные геометрические инструменты — циркуль и линейку. Учёный измерял высоту египетских пирамид по длине их теней, впервые предсказал солнечное затемнение, наблюдавшееся в 585 г. до н. э.

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Трапеция

Вы уже знаете, что четырёхугольник с попарно параллельными противоположными сторонами — параллелограмм.

На рисунке 143 изображён четырёхугольник ABCD, две стороны AD и ВС которого параллельны, а две другие — АВ и CD — непараллельны. Такой четырёхугольник — трапеция. Дайте определение трапеции и сравните его с приведённым в учебнике.

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Трапецией называется четырёхугольник, в которомдве стороны параллельны, а две другие — непараллельны.

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Параллельные стороны трапеции называются её основаниями, а непараллельные — боковыми сторонами. На рисунке 144 AD и ВС — основания трапеции, АВ и CD — боковые стороны.

Могут ли основания трапеции быть равными? Не могут, поскольку тогда получим параллелограмм.

Высотой трапеции называется перпендикуляр, проведённый из любой точки одного основания к другому основанию либо его продолжению (рис. 144).

Трапеция, в которой боковые стороны равны, называется равнобедренной. На рисунке 145 трапеция MNKP — равнобедренная, поскольку MN = КР.

Трапецию, один из углов которой прямой, называют прямоугольной. Трапеция ABCD (рис. 146) — прямоугольная, поскольку Как построить четырехугольник по длинам сторон= 90*.

Средней линией трапеции называется отрезок, соединяющий середины её боковых сторон.

На рисунке 147 отрезок EF — средняя линия трапеции ABCD, так как точки Е и F — середины боковых сторон АВ и CD.

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Теорема (свойства средней линии трапеции). Средняя линия трапеции параллельна основаниям и равна их полусумме.

Дано: ABCD — трапеция с основаниями AD и ВС (рис. 148), EF— средняя линия. Доказать: Как построить четырехугольник по длинам сторон

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Доказательство. Поскольку EF — средняя линия трапеции ABCD, то АЕ= BE, DF= CF. Через точки В и проведём прямую, пересекающую продолжение основания ADb точке Q. Как построить четырехугольник по длинам сторонno стороне и прилежащим к ней углам. У них CF = FD по условию, Как построить четырехугольник по длинам сторонкак вертикальные, Как построить четырехугольник по длинам сторонвнутренние накрест лежащие углы при параллельных прямых ВС и АО и секущей CD. Из равенства треугольников следует: BF— F0, то есть средняя линия ЕF трапеции является средней линией треугольника АВО.

1) По свойству средней линии треугольника EF || АО, поэтому EF || AD. Поскольку AD || ВС, то EF\ ВС.

Пример №7 (свойство равнобедренной трапеции).

В равнобедренной трапеции углы при основании равны. Докажите это.

Решение:

Пусть в трапеции ABCD (рис. 149) АВ = CD. Докажем, что углы при основании AD равны.

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Проведём СЕ || АВ. Полученный четырёхугольник АВСЕ— параллелограмм, так как его противоположные стороны попарно параллельны. По свойству параллелограмма, АВ = СЕ, а по условию — АВ = CD. Следовательно, С£= CD и Как построить четырехугольник по длинам сторонравнобедренный. Поэтому Как построить четырехугольник по длинам сторонсоответственные углы при параллельных прямых СЕ и АВ и секущей АЁ. Отсюда

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Если в условии задачи дана трапеция, то полезно такое дополнительное построение: проведите через вершину трапеции прямую, параллельную боковой стороне (рис. 149 или 150), и используйте свойства полученных параллелограмма и треугольника.

Решите предыдущую задачу, используя рисунок 150. Посмотрите на рисунок 151, где изображены изученные вами

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Центральные и вписанные углы

Проведём окружность с центром О и построим угол с вершиной в центре окружности (рис. 182). Получили центральный угол в окружности.

Угол с вершиной в центре окружности называется центральным углом. Как построить четырехугольник по длинам сторонКак построить четырехугольник по длинам сторон

Теорема (о вписанном угле). Вписанный угол измеряется половиной дуги, на которую он опирается.

Дано: Как построить четырехугольник по длинам сторон— вписанный в окружность с центром О (рис. 188 — 190).

Доказать: Как построить четырехугольник по длинам сторон

Доказательство. Рассмотрим три случая расположения центра , окружности относительно сторон данного вписанного угла.

1. Центр окружности лежит на стороне вписанного угла (рис. 188). Проведём отрезок ОД тогда центральный угол АОС является внешним углом Как построить четырехугольник по длинам сторон. По свойству внешнего угла треугольника, Как построить четырехугольник по длинам сторонКак построить четырехугольник по длинам сторон— равнобедренный (ОВ= OA = R). Поэтому Как построить четырехугольник по длинам сторонизмеряется дугой АС. Следовательно, вписанный угол ABC измеряется половиной дуги АС.

2. Центр окружности лежит во внутренней области вписанного угла (рис. 189). Проведём луч ВО, тогда данный угол равен сумме двух углов:Как построить четырехугольник по длинам сторон

Из доказанного в первом случае следует, что Как построить четырехугольник по длинам сторонизмеряется половиной дуги AD, a Как построить четырехугольник по длинам сторон— половиной дуги DC. Поэтому Как построить четырехугольник по длинам сторонизмеряется суммой полудуг AD и DC, то J есть половиной дуги АС.

3. Центр круга лежит во внешней области вписанного угла (рис. 190). Проведём луч ВО, тогда: Как построить четырехугольник по длинам сторон

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Следствие 1.

Вписанные углы, опирающиеся на одну и ту же дугу, равны (рис. 191). Действительно, каждый из них измеряется половиной одной и той же дуги.

Следствие 2.

Вписанный угол, опирающийся на диаметр, — прямой (рис. 192). Действительно, такой угол измеряется половиной полуокружности, то есть 180°: 2 = 90°. Как построить четырехугольник по длинам сторон

Равны ли вписанные углы, опирающиеся на равные дуги (рис. 193)? Да, так как каждый из этих углов измеряется половиной равных дуг, градусные меры которых равны.

Пример №8

Хорды окружности АВ и ВС образуют угол 30°. Найдите хорду АС, если диаметр окружности равен 10 см.

Решение:

Проведём диаметр CD и соединим точки A и D (рис. 194). Как построить четырехугольник по длинам сторонкак вписанные, опирающиеся на дугу АС (следствие 1). Поэтому Как построить четырехугольник по длинам сторон, так как опирается на диаметр окружности (следствие 2). Тогда в прямоугольном треугольнике ADC катет АС лежит против угла 30° и равен половине гипотенузы CD. Следовательно, Как построить четырехугольник по длинам сторон

Для того чтобы доказать равенство двух углов, покажите, что они являются вписанными в одну окружность и опираются на одну и ту же дугу либо на равные дуги данной окружности.

Рассмотрим геометрическое место точек, которое используется при решении сложных задач на построение.

Пусть АВ — некоторый отрезок прямой а, М— произвольная точка, не лежащая на прямой a, Как построить четырехугольник по длинам сторон(рис. 195). Тогда говорят: из точки М отрезок АВ виден под углом а.

Если описать окружность около Как построить четырехугольник по длинам сторон(рис. 196), то из любой точки дуги АМВ (кроме точек А и В) отрезок АВ виден под углом а (следствие 1 из теоремы о вписанном угле). Поскольку точку можно взять и с другой стороны от прямой а, то существует ещё одна дуга, например ANB(рис. 197), из каждой точки которой (кроме точек А и В) отрезок АВ виден под углом а. Поэтому геометрическим местом точек, из которых отрезок АВ виден под углом а, является фигура, состоящая из двух дуг АМВ и AN В без точек А и В. Чтобы построить одну из двух дуг этого геометрического места точек для острого угла а, необходимо: Как построить четырехугольник по длинам сторон

Вписанные и описанные четырёхугольники

Отметим на окружности четыре точки и соединим их хордами (рис. 222). Получили четырёхугольник, вписанный в окружность. Как построить четырехугольник по длинам сторон

Четырёхугольник, все вершины которого лежат на окружности, называется вписанным в эту окружность, а окружность — описанной около этого четырехугольника.

Отметим на окружности четыре точки и проведём через них отрезки касательных, как показано на рисунке 223. Получили четырёхугольник, описанный около окружности.

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Четырёхугольнику все стороны которого касаются окружности, называется описанным около этой окружности, а окружность — вписанной в этот четырёхугольник.

Свойство вписанного четырёхугольника и его признак связаны с углами этого четырёхугольника.

Теорема (свойство углов вписанного четырёхугольника). Сумма противоположных углов вписанного четырёхугольника равна 180″.

Дано: четырёхугольник ABCD, вписанный в окружность (рис. 224).

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Доказать: Как построить четырехугольник по длинам сторон

Доказательство. Углы А, В, Си D вписаны в окружность.

Из теоремы о вписанном угле следует: Как построить четырехугольник по длинам сторон

Тогда Как построить четырехугольник по длинам сторон

Сумма всех углов четырёхугольника равна 360°, а сумма углов А и С — 180°. Тогда Как построить четырехугольник по длинам сторон

Около каждого ли четырёхугольника можно описать окружность? В отличие от треугольника не каждый четырёхугольник — вписанный. Приведём признак вписанного четырёхугольника без доказательства.

Теорема (признак вписанного четырёхугольника). Если в четырёхугольнике сумма двух противоположных углов равна 180е, то около такого четырёхугольника можно описать окружность.

Пример №9

Докажите, что около равнобедренной трапеции можно описать окружность.

Решение:

Пусть ABCD — равнобедренная трапеция с основаниями AD и ВС (рис. 225). Как построить четырехугольник по длинам сторон

Докажем, что Как построить четырехугольник по длинам сторон. В любой трапеции сумма углов, прилежащих к одной боковой стороне, равна 180° (следует из свойства параллельных прямых).

Поэтому, Как построить четырехугольник по длинам сторон. По свойству равнобокой трапеции, Как построить четырехугольник по длинам сторон

Тогда Как построить четырехугольник по длинам сторони, согласно признаку вписанного четырёхугольника, трапеция ABCD— вписанная. Свойство описанного четырёхугольника и его признак связаны со сторонами этого четырёхугольника.

Теорема (свойство сторон описанного четырёхугольника). Суммы противоположных сторон описанного четырёхугольника равны.

Дано: четырёхугольник ABCD, описанный около окружности (рис. 226), Е, F, K и P — точки касания.

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Доказать: АВ + CD = ВС + AD.

Доказательство. По свойству касательных, проведённых к окружности из одной точки: АЕ = АР; BE = BF, СК = CF, DK = DP. Сложив почленно эти равенства, получим: АЕ + BE + СК + DK = АР + BF + CF + DP, то есть АВ + CD = ВС + AD.

В каждый ли четырёхугольник можно вписать окружность? В отличие от треугольника, не в каждый четырёхугольник можно вписать окружность. Приведём признак описанного четырёхугольника без доказательства.

Теорема (признак описанного четырёхугольника). Если в четырёхугольнике суммы противоположных сторон равны, то в этот четырёхугольник можно вписать окружность.

Чтобы доказать, что четырёхугольник MNKP (рис. 227) — вписанный, покажите, что: либо ے M + ے K = 180°, либо ے N + ے P= 180°. Чтобы доказать, что четырёхугольник ABCD (рис. 227) — описанный, покажите, что: AB + CD = AD + BC.

1. Кроме окружностей, вписанной и описанной около четырёхугольника, существуют ещё и вневписанные окружности.

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Проведём в произвольном четырёхугольнике ABCD биссектрисы внешних углов при вершинах А, В, С и D [рис. 228). Точки их пересечения Как построить четырехугольник по длинам сторонцентры четырёх вневписанных окружностей. Каждая из них касается одной стороны четырёхугольника и продолжении двух других его сторон. Вневписанные окружности имеют следующее свойство: их центры являются вершинами четырёхугольника Как построить четырехугольник по длинам сторонвписанного в окружность. Действительно,

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Следовательно, четырёхугольник Как построить четырехугольник по длинам сторон— вписанный в окружность.

2. Древнегреческие учёные открыли, кроме уже известных вам, другие интересные свойства вписанных и описанных четырёхугольников. Например.

Теорема Птолемея (II в.). Произведение диагоналей вписанного четырёхугольника равно сумме произведений его противоположных сторон.

Задача Архимеда (III в. до н. э.). Если диагонали вписанного четырёхугольника перпендикулярны, то сумма квадратов четырёх отрезков, на которые делятся диагонали точкой пересечения, равна квадрату диаметра описанной окружности. Позднее (IX — XIII в.) арабские учёные дополнили сведения о вписанных и описанных четырёхугольниках и способах исследования их свойств. Так, одарённый геометр Гасан ибн-Гайтем (умер в 1038 г.) предложил, способ, позволяющий установить, используя лишь циркуль, является ли данный четырёхугольник вписанным. Пусть дан четырёхугольник ABCD(рис. 229).

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Продолжим сторону AD за точку D. Проведём дуги равных окружностей с центрами в точках В и D. Если KL = МО, то четырёхугольник ABCD — вписанный, так как ے ABC + ے ADC = 180° (докажите это). В иных случаях четырёхугольник не является вписанным.

4 | 3. При решении задач иногда рассматриваются окружности, не заданные в условии. На рисунке к задаче сначала находим четырёхугольник, около которого можно описать окружность либо в который можно вписать окружность, а потом используем свойства хорд, диаметров, вписанных углов, углов с вершиной внутри окружности и т. д.

Как построить четырехугольник по длинам сторон

Пример №10

Из произвольной точки М катета ВС прямоугольного треугольника ABC проведён перпендикуляр MD к гипотенузе АВ (рис. 230). Докажем, что ے MAD= ے MCD.

Решение:

Около четырёхугольника ADMC можно описать окружность, так как ے ACM+ ے ADM= 180°.

Тогда ے MAD= ے MCD— вписанные углы, опирающиеся на одну дугу MD.

Рекомендую подробно изучить предметы:
  • Геометрия
  • Аналитическая геометрия
  • Начертательная геометрия
Ещё лекции с примерами решения и объяснением:
  • Площади фигур в геометрии
  • Площади поверхностей геометрических тел
  • Вычисление площадей плоских фигур
  • Преобразование фигур в геометрии
  • Парабола
  • Многогранник
  • Решение задач на вычисление площадей
  • Тела вращения: цилиндр, конус, шар

При копировании любых материалов с сайта evkova.org обязательна активная ссылка на сайт www.evkova.org

Сайт создан коллективом преподавателей на некоммерческой основе для дополнительного образования молодежи

Сайт пишется, поддерживается и управляется коллективом преподавателей

Whatsapp и логотип whatsapp являются товарными знаками корпорации WhatsApp LLC.

Cайт носит информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, которая определяется положениями статьи 437 Гражданского кодекса РФ. Анна Евкова не оказывает никаких услуг.

📽️ Видео

ЧЕТЫРЕХУГОЛЬНИК и его элементы. §1 геометрия 8 классСкачать

ЧЕТЫРЕХУГОЛЬНИК и его элементы. §1 геометрия 8 класс

Реакция на результаты ЕГЭ 2022 по русскому языкуСкачать

Реакция на результаты ЕГЭ 2022 по русскому языку

Вписанные и описанные четырехугольники. Практическая часть. 9 класс.Скачать

Вписанные  и описанные четырехугольники. Практическая часть. 9 класс.

Правильные многоугольники. Геометрия 9 класс | Математика | TutorOnlineСкачать

Правильные многоугольники. Геометрия 9 класс  | Математика | TutorOnline

Периметр квадрата. Как найти периметр квадрата?Скачать

Периметр квадрата. Как найти периметр квадрата?

Тема 32. Построение прямоугольника. Построение прямоугольника с заданными длинами сторонСкачать

Тема 32. Построение прямоугольника. Построение прямоугольника с заданными длинами сторон

ПОЧЕМУ МОЯ КУЗНИЦА СТАЛА БОЛЬШЕ В 10000000000 РАЗ В МАЙНКРАФТ | Компот MinecraftСкачать

ПОЧЕМУ МОЯ КУЗНИЦА СТАЛА БОЛЬШЕ В 10000000000 РАЗ В МАЙНКРАФТ | Компот Minecraft

Четырёхугольник и его элементы Геометрия 8клСкачать

Четырёхугольник и его элементы Геометрия 8кл

3 правила для вписанного четырехугольника #shortsСкачать

3 правила для вписанного четырехугольника #shorts

6 Сумма длин двух противоположных сторон и сумма диагоналей выпуклого четырёхугольникаСкачать

6 Сумма длин двух противоположных сторон и сумма диагоналей выпуклого четырёхугольника

Четырёхугольник и его элементы – 8 класс геометрияСкачать

Четырёхугольник и его элементы – 8 класс геометрия

КТО ЛУЧШЕ НАРИСУЕТ ПРЕДМЕТ ГЕОМЕТРИЧЕСКИМИ ФИГУРАМИ, ПОЛУЧИТ ЭТО ЧЕЛЛЕНДЖ !Скачать

КТО ЛУЧШЕ НАРИСУЕТ ПРЕДМЕТ ГЕОМЕТРИЧЕСКИМИ ФИГУРАМИ, ПОЛУЧИТ ЭТО ЧЕЛЛЕНДЖ !

Что такое выпуклый четырёхугольник? | Математика 8 класс | Геометрия 8 класс | МегаШколаСкачать

Что такое выпуклый четырёхугольник? | Математика 8 класс  |  Геометрия 8 класс | МегаШкола

Все про ПАРАЛЛЕЛОГРАММ за 8 минут: Свойства, Признаки, Формулы Периметра и Площади // ГеометрияСкачать

Все про ПАРАЛЛЕЛОГРАММ за 8 минут: Свойства, Признаки, Формулы Периметра и Площади // Геометрия

47 Сумма длин диагоналей любого четырёхугольника меньше его периметра (58)Скачать

47 Сумма длин диагоналей любого четырёхугольника меньше его периметра (58)

Математика 5 класс (Урок№29 - Четырёхугольники.)Скачать

Математика 5 класс (Урок№29 - Четырёхугольники.)
Поделиться или сохранить к себе: