Определение четырехугольника его элементы и свойства

Геометрия. Урок 4. Четырехугольники

Смотрите бесплатные видео-уроки на канале Ёжику Понятно.

Определение четырехугольника его элементы и свойства

Видео-уроки на канале Ёжику Понятно. Подпишись!

Содержание страницы:

  • Определение четырехугольника
  • Выпуклые четырехугольники
  • Параллелограмм
Содержание
  1. Определение четырехугольника
  2. Выпуклые четырехугольники
  3. Параллелограмм
  4. Прямоугольник
  5. Квадрат
  6. Трапеция
  7. Примеры решений заданий из ОГЭ
  8. Четырехугольник — виды и свойства с примерами решения
  9. Внутренние и внешние углы четырехугольника
  10. Сумма внутренних углов выпуклого четырёхугольника
  11. Сумма внешних углов выпуклого четырёхугольника
  12. Параллелограмм
  13. Параллелограмм и его свойства
  14. Признаки параллелограмма
  15. Прямоугольник
  16. Признак прямоугольника
  17. Ромб и квадрат
  18. Свойства ромба
  19. Трапеция
  20. Средняя линия треугольника
  21. Средняя линия трапеции
  22. Координаты середины отрезка
  23. Теорема Пифагора
  24. Справочный материал по четырёхугольнику
  25. Пример №1
  26. Признаки параллелограмма
  27. Пример №2 (признак параллелограмма).
  28. Прямоугольник
  29. Пример №3 (признак прямоугольника).
  30. Ромб. Квадрат
  31. Пример №4 (признак ромба)
  32. Теорема Фалеса. Средняя линия треугольника
  33. Пример №5
  34. Пример №6
  35. Трапеция
  36. Пример №7 (свойство равнобедренной трапеции).
  37. Центральные и вписанные углы
  38. Пример №8
  39. Вписанные и описанные четырёхугольники
  40. Пример №9
  41. Пример №10
  42. Please wait.
  43. We are checking your browser. mathvox.ru
  44. Why do I have to complete a CAPTCHA?
  45. What can I do to prevent this in the future?
  46. 🎦 Видео

Видео:Четырёхугольник и его элементы – 8 класс геометрияСкачать

Четырёхугольник и его элементы – 8 класс геометрия

Определение четырехугольника

Четырехугольником называется фигура, которая состоит из четырех точек (вершин) и четырех отрезков (сторон), которые последовательно соединяют вершины. При этом никакие три из данных точек не должны лежать на одной прямой, а соединяющие их отрезки не должны пересекаться.

Четырехугольники бывают выпуклые ( A B C D ) и невыпуклые ( A 1 B 1 C 1 D 1 ) .

Определение четырехугольника его элементы и свойства

Видео:ЧЕТЫРЕХУГОЛЬНИК и его элементы. §1 геометрия 8 классСкачать

ЧЕТЫРЕХУГОЛЬНИК и его элементы. §1 геометрия 8 класс

Выпуклые четырехугольники

В задачах ОГЭ встречаются выпуклые четырехугольники, поэтому подробно изучим их.

Смежные стороны – соседние стороны, которые выходят из одной вершины. Пары смежных сторон: A B и A D , A B и B C , B C и C D , C D и A D .

Противолежащие стороны – несмежные стороны (соединяют разные вершины). Пары противолежащих сторон: A B и C D , B C и A D .

Противолежащие вершины – вершины, не являющиеся соседними (лежат друг напротив друга). Пары противолежащих вершин: A и C , B и D .

Диагонали четырехугольника – отрезки, соединяющие противолежащие вершины. A C и B D – диагонали четырехугольника A B C D .

Диагонали выпуклого четырехугольника пересекаются в одной точке.

Площадь произвольного выпуклого четырехугольника можно найти по формуле:

S = 1 2 d 1 d 2 ⋅ sin φ

где d 1 и d 2 – диагонали четырехугольника, φ – угол между диагоналями (острый или тупой – не важно).

Рассмотрим более подробно некоторые виды выпуклых четырехугольников.

Класс параллелограммов : параллелограмм, ромб, прямоугольник, квадрат.

Класс трапеций : произвольная трапеция, прямоугольная трапеция, равнобокая (равнобедренная) трапеция.

Видео:8 класс, 3 урок, ЧетырехугольникСкачать

8 класс, 3 урок, Четырехугольник

Параллелограмм

Параллелограмм – четырехугольник, у которого противолежащие стороны попарно параллельны.

Свойства параллелограмма:

  • Противолежащие стороны равны.
  • Противоположные углы равны.
  • Диагонали точкой пересечения делятся пополам.
  • Сумма углов, прилежащих к одной стороне, равна 180 ° .
  • Сумма квадратов диагоналей равна сумме квадратов сторон. d 1 2 + d 2 2 = 2 ( a 2 + b 2 )

Площадь параллелограмма можно найти по трём формулам.

Как произведение стороны и высоты, проведенной к ней.

Поскольку стороны имеют разные длины, то высоты, которые к ним проведены, тоже будут иметь разные длины.

Как произведение двух смежных (соседних) сторон на синус угла между ними.

Как полупроизведение диагоналей на синус угла между ними.

Ромб – параллелограмм, у которого все стороны равны.

Свойства ромба:

  • Диагонали пересекаются под прямым углом.
  • Диагонали являются биссектрисами углов, из которых выходят.
  • Сохраняются все свойства параллелограмма.

Площадь ромба можно найти по трём формулам.

Как произведение стороны ромба на высоту ромба.

Как квадрат стороны ромба на синус угла между двумя сторонами.

Как полупроизведение диагоналей ромба.

Видео:Параллелограмм, прямоугольник, ромб,квадрат,трапеция, все свойства и определения!!!Скачать

Параллелограмм, прямоугольник, ромб,квадрат,трапеция, все свойства и определения!!!

Прямоугольник

Прямоугольник – это параллелограмм, у которого все углы равны 90 ° .

Свойства прямоугольника:

  • Диагонали прямоугольника равны.
  • Сохраняются все свойства параллелограмма.

Площадь прямоугольника можно найти по двум формулам:

Как произведение двух смежных (соседних) сторон прямоугольника.

Как полупроизведение диагоналей (так как они обе равны, обозначим их буквой d ) на синус угла между ними.

Видео:Четырехугольники. Вебинар | МатематикаСкачать

Четырехугольники. Вебинар | Математика

Квадрат

Квадрат – прямоугольник, у которого все стороны равны.

Свойства квадрата:

  • Сохраняет свойства ромба.
  • Сохраняет свойства прямоугольника.

Площадь квадрата можно вычислить по двум формулам:

Как квадрат стороны.

Как полупроизведение квадратов диагоналей (диагонали в квадрате равны).

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

Как решить любую задачу с четырёхугольниками? | Математика TutorOnline

Трапеция

Трапеция – это четырехугольник, у которого две стороны параллельны, а две другие нет.

Стороны, которые параллельны друг другу называются основаниями , другие две стороны называются боковыми сторонами .

B C и A D – основания, A B и C D – боковые стороны трапеции A B C D .

Свойства трапеции:

сумма углов, прилежащих к боковой стороне, равна 180 ° .

Средняя линия трапеции – отрезок, соединяющий середины боковых сторон.

Средняя линия параллельна основаниям. Её длина находится по формуле: m = a + b 2

Площадь трапеции можно найти по двум формулам:

Как полусумму оснований на высоту. Поскольку полусумма оснований есть средняя линия трапеции, можно найти площадь трапеции как произведение средней линии на высоту.

Как полупроизведение диагоналей на синус угла между ними.

Виды трапеций

Прямоугольная трапеция – трапеция, у которой два угла прямые.

Равнобокая (равнобедренная) трапеция – трапеция, у которой боковые стороны равны.

Свойство равнобокой трапеции: углы при основании равны

Видео:Миникурс по геометрии. ЧетырехугольникиСкачать

Миникурс по геометрии. Четырехугольники

Примеры решений заданий из ОГЭ

Модуль геометрия: задания, связанные с четырехугольниками

Видео: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

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.

Определение четырехугольника его элементы и свойства

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.

Определение четырехугольника его элементы и свойства

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).

Определение четырехугольника его элементы и свойства

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.

Определение четырехугольника его элементы и свойства

Видео:Геометрия 8 класс. Урок 1. Четырехугольник и его элементыСкачать

Геометрия 8 класс. Урок 1. Четырехугольник и его элементы

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 Определение четырехугольника его элементы и свойствауглы Определение четырехугольника его элементы и свойстваявляются внешними.

Определение четырехугольника его элементы и свойства

Каждый внутренний угол выпуклого четырёхугольника меньше Определение четырехугольника его элементы и свойстваГрадусная мера внутреннего угла невыпуклого четырёхугольника может быть больше Определение четырехугольника его элементы и свойства

Определение четырехугольника его элементы и свойства

Сумма внутренних углов выпуклого четырёхугольника

Теорема. Сумма внутренних углов выпуклого четырёхугольника равна Определение четырехугольника его элементы и свойстваОпределение четырехугольника его элементы и свойства

Определение четырехугольника его элементы и свойства

Докажите теорему, основываясь на том, что сумма внутренних углов треугольника равна Определение четырехугольника его элементы и свойстваДоказательство представьте в виде двухстолбчатой таблицы.

Сумма внешних углов выпуклого четырёхугольника

Теорема. Сумма внешних углов выпуклого четырёхугольника равна Определение четырехугольника его элементы и свойства

Определение четырехугольника его элементы и свойства

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. Определение четырехугольника его элементы и свойства

Теорема 1. Противоположные стороны параллелограмма конгруэнтны. Определение четырехугольника его элементы и свойства

Теорема 2. Противоположные углы параллелограмма конгруэнтны. Определение четырехугольника его элементы и свойства

Теорема 3. Сумма углов, прилежащих к одной стороне параллелограмма равна Определение четырехугольника его элементы и свойстваОпределение четырехугольника его элементы и свойства

Определение четырехугольника его элементы и свойства

Теорема 4. Диагонали параллелограмма пересекаются и делятся точкой пересечения пополам. Определение четырехугольника его элементы и свойства

Теорема 5. Диагонали параллелограмма делят его на два конгруэнтных треугольника. Определение четырехугольника его элементы и свойства

Определение четырехугольника его элементы и свойства

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. Определение четырехугольника его элементы и свойства

Признак прямоугольника

Параллелограмм, у которого диагонали конгруэнтны есть прямоугольник.

Определение четырехугольника его элементы и свойства

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. Определение четырехугольника его элементы и свойства

Теорема 2. (Обратная георема). Параллелограмм, у которого диагонали перпендикулярны, есть ромб. Если Определение четырехугольника его элементы и свойствато параллелограмм Определение четырехугольника его элементы и свойстваявляется ромбом.

Определение четырехугольника его элементы и свойства

Доказательство теоремы 1.

Дано: Определение четырехугольника его элементы и свойстваромб.

Докажите, что Определение четырехугольника его элементы и свойства

Доказательство (словестное): По определению ромба Определение четырехугольника его элементы и свойстваПри этом, так как ромб является параллелограммом, а диагонали параллелограмма делятся точкой пересечения пополам, тогда можно записать, что Определение четырехугольника его элементы и свойстваравнобедренный. Медиана Определение четырехугольника его элементы и свойства(так как Определение четырехугольника его элементы и свойства), является также и биссектрисой и высотой. Т.е. Определение четырехугольника его элементы и свойстваТак как Определение четырехугольника его элементы и свойстваявляется прямым углом, то Определение четырехугольника его элементы и свойства. Аналогичным образом можно доказать, что Определение четырехугольника его элементы и свойства

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.

Определение четырехугольника его элементы и свойства

Трапеция

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

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

Определение четырехугольника его элементы и свойства

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. Определение четырехугольника его элементы и свойства

Теорема 2. Диагонали равнобедренной трапеции конгруэнтны. Определение четырехугольника его элементы и свойства

Определение четырехугольника его элементы и свойства

План доказательства теоремы 2

Дано: Определение четырехугольника его элементы и свойстваравнобедренная трапеция. Определение четырехугольника его элементы и свойства

Докажите: Определение четырехугольника его элементы и свойства

Определение четырехугольника его элементы и свойства

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 Определение четырехугольника его элементы и свойстватогда Определение четырехугольника его элементы и свойстваЗапишите в тетради доказательство теоремы, заполнив пропущенные строки.

Доказательство: через точку Определение четырехугольника его элементы и свойствапроведем параллельную прямую к прямой Определение четырехугольника его элементы и свойства

Определение четырехугольника его элементы и свойства

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

Исследование: 1) В треугольнике Определение четырехугольника его элементы и свойствачерез точку Определение четырехугольника его элементы и свойства— середину стороны Определение четырехугольника его элементы и свойствапроведите прямую параллельную Определение четырехугольника его элементы и свойстваКакая фигура получилась? Является ли Определение четырехугольника его элементы и свойстватрапецией? Измерьте и сравните основания полученной трапеции. 2) Измерьте и сравните длины отрезков Определение четырехугольника его элементы и свойстваМожно ли утверждать, что Определение четырехугольника его элементы и свойства

Определение четырехугольника его элементы и свойства

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 Определение четырехугольника его элементы и свойства

Определение четырехугольника его элементы и свойства

Доказательство. Пусть дан треугольник Определение четырехугольника его элементы и свойстваи его средняя линия Определение четырехугольника его элементы и свойстваПроведём через точку Определение четырехугольника его элементы и свойствапрямую параллельную стороне Определение четырехугольника его элементы и свойстваПо теореме Фалеса, она проходит через середину стороны Определение четырехугольника его элементы и свойстват.е. совпадает со средней линией Определение четырехугольника его элементы и свойстваТ.е. средняя линия Определение четырехугольника его элементы и свойствапараллельна стороне Определение четырехугольника его элементы и свойстваТеперь проведём среднюю линию Определение четырехугольника его элементы и свойстваТ.к. Определение четырехугольника его элементы и свойствато четырёхугольник Определение четырехугольника его элементы и свойстваявляется параллелограммом. По свойству параллелограмма Определение четырехугольника его элементы и свойстваПо теореме Фалеса Определение четырехугольника его элементы и свойстваТогда Определение четырехугольника его элементы и свойстваТеорема доказана.

Средняя линия трапеции

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

Определение четырехугольника его элементы и свойства

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

Определение четырехугольника его элементы и свойства

Доказательство: Через точку Определение четырехугольника его элементы и свойстваи точку Определение четырехугольника его элементы и свойствасередину Определение четырехугольника его элементы и свойствапроведём прямую и обозначим точку пересечения со стороной Определение четырехугольника его элементы и свойствачерез Определение четырехугольника его элементы и свойства

Определение четырехугольника его элементы и свойства

Координаты середины отрезка

Исследование: Начертите числовую ось. Постройте окружность с центром в точке Определение четырехугольника его элементы и свойстварадиусом 3 единицы. Вычислите значение выражения Определение четырехугольника его элементы и свойстваЕсть ли связь между значением данного выражения и координатой точки Определение четырехугольника его элементы и свойства

Определение четырехугольника его элементы и свойства

Координаты середины отрезка

1) Пусть на числовой оси заданы точки Определение четырехугольника его элементы и свойстваи Определение четырехугольника его элементы и свойстваи точка Определение четырехугольника его элементы и свойствакоторая является серединой отрезка Определение четырехугольника его элементы и свойства

Определение четырехугольника его элементы и свойствато Определение четырехугольника его элементы и свойстваа отсюда следует, что Определение четырехугольника его элементы и свойства

Определение четырехугольника его элементы и свойства

2) По теореме Фалеса, если точка Определение четырехугольника его элементы и свойстваявляется серединой отрезка Определение четырехугольника его элементы и свойствато на оси абсцисс точка Определение четырехугольника его элементы и свойстваявляется соответственно координатой середины отрезка концы которого находятся в точках Определение четырехугольника его элементы и свойстваи Определение четырехугольника его элементы и свойства

Определение четырехугольника его элементы и свойства

3) Координаты середины отрезка Определение четырехугольника его элементы и свойствас концами Определение четырехугольника его элементы и свойстваи Определение четырехугольника его элементы и свойстваточки Определение четырехугольника его элементы и свойстванаходятся так:

Определение четырехугольника его элементы и свойства

Убедитесь, что данная формула верна в случае, если отрезок Определение четырехугольника его элементы и свойствапараллелен 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 Определение четырехугольника его элементы и свойствакак показано на рисунке и разрежьте его на два квадрата и два прямоугольника.

Определение четырехугольника его элементы и свойства

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

Определение четырехугольника его элементы и свойства

Шаг 4. На сторонах другого квадрата отметьте отрезки Определение четырехугольника его элементы и свойствакак показано на рисунке и отрежьте четыре прямоугольных треугольника.

Определение четырехугольника его элементы и свойства

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.

Определение четырехугольника его элементы и свойства

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. Определение четырехугольника его элементы и свойства

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: Определение четырехугольника его элементы и свойства

Определение четырехугольника его элементы и свойства

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

Пример:

Найдём длину катета на рисунке:

Определение четырехугольника его элементы и свойства

Определение четырехугольника его элементы и свойства

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 Определение четырехугольника его элементы и свойствато, Определение четырехугольника его элементы и свойства— прямоугольный.

Определение четырехугольника его элементы и свойства

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 Определение четырехугольника его элементы и свойстваявляются Пифагоровыми тройками, то и числа Определение четырехугольника его элементы и свойстватакже являются Пифагоровыми тройками.

Видео:Многоугольники. Математика 8 класс | TutorOnlineСкачать

Многоугольники. Математика 8 класс | TutorOnline

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.

Определение четырехугольника его элементы и свойства(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 — Определение четырехугольника его элементы и свойстваОпределение четырехугольника его элементы и свойства

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. Определение четырехугольника его элементы и свойства

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, Определение четырехугольника его элементы и свойства, 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.

Определение четырехугольника его элементы и свойства

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: Определение четырехугольника его элементы и свойства=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 Определение четырехугольника его элементы и свойства+ CD (по неравенству треугольника). Тогда Определение четырехугольника его элементы и свойства. Аналогично АВ 45 и DC и секущей АС. Из равенства треугольников ABC и CD А следует: 1) АВ = DC, ВС = AD 2) Определение четырехугольника его элементы и свойства. 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.

Определение четырехугольника его элементы и свойства

Решение:

Определение четырехугольника его элементы и свойства(рис. 31) по свойству внутренних односторонних углов при параллельных прямых ВС и AD и секущей АВ. Аналогично Определение четырехугольника его элементы и свойства(АВ CD, ВС-секущая), Определение четырехугольника его элементы и свойства(ВС || AD, CD — секущая), Определение четырехугольника его элементы и свойства(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.

Определение четырехугольника его элементы и свойства

Доказательство. Определение четырехугольника его элементы и свойствапо стороне А и прилежащим к ней углам. Из них ВС = AD как противоположные стороны параллелограмма, Определение четырехугольника его элементы и свойствакак 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.Определение четырехугольника его элементы и свойства

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.

Определение четырехугольника его элементы и свойства

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

Доказать: ABCD— параллелограмм.

Доказательство. Проведём диагональ BD (рис. 52). Определение четырехугольника его элементы и свойствапо трём сторонам. У них BD— общая сторона, АВ = DC и ВС = AD по условию. Из равенства треугольников следует: Определение четырехугольника его элементы и свойства Определение четырехугольника его элементы и свойстваУглы 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. Определение четырехугольника его элементы и свойства

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.

Определение четырехугольника его элементы и свойства

Доказать: ABCD — параллелограмм.

Доказательство. Проведём диагональ АС (рис. 54). Определение четырехугольника его элементы и свойствапо двум сторонам и углу между ними. У них АС — общая сторона, АВ = DC по условию, Определение четырехугольника его элементы и свойствакак внутренние накрест лежащие углы при параллельных прямых АВ и DC и секущей АС. Из равенства треугольников следует: Определение четырехугольника его элементы и свойстваНо 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.

Определение четырехугольника его элементы и свойства

Решение:

Пусть ABCD—данный четырёхугольник, О — точка пересечения его диагоналей и ВО= OD, АО= ОС (рис. 55). Докажем, что ABCD — параллелограмм. Определение четырехугольника его элементы и свойствапо двум сторонам и углу между ними. У них ВО = OD, АО = ОС по условию, Определение четырехугольника его элементы и свойствакак вертикальные. Из равенства треугольников следует: ВС= AD и Определение четырехугольника его элементы и свойстваНо 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.

Определение четырехугольника его элементы и свойства

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. Определение четырехугольника его элементы и свойства

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).

Определение четырехугольника его элементы и свойства

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.

Определение четырехугольника его элементы и свойстваМожно 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 Определение четырехугольника его элементы и свойства. Определение четырехугольника его элементы и свойствапо трём сторонам. У них AD — общая сторона, АС = BD по условию, АВ = DC — как противоположные стороны параллелограмма. Из этого следует, что Определение четырехугольника его элементы и свойства. Поскольку в параллелограмме противоположные углы равны, то: Определение четырехугольника его элементы и свойства. По свойству углов четырёхугольника, Определение четырехугольника его элементы и свойства

Следовательно, Определение четырехугольника его элементы и свойства: 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.

Определение четырехугольника его элементы и свойства

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.

Определение четырехугольника его элементы и свойства

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.

Определение четырехугольника его элементы и свойства

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

Доказать: Определение четырехугольника его элементы и свойства

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 Определение четырехугольника его элементы и свойства. Определение четырехугольника его элементы и свойства

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

Определение четырехугольника его элементы и свойства

Пример №4 (признак ромба)

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

Решение:

Пусть ABCD — данный параллелограмм, в котором Определение четырехугольника его элементы и свойства(рис. 96). Докажем, что ABCD— ромб. Определение четырехугольника его элементы и свойствапо двум сторонами и углу между ними.

Определение четырехугольника его элементы и свойства

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, Определение четырехугольника его элементы и свойствапо 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.

Определение четырехугольника его элементы и свойства

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 Определение четырехугольника его элементы и свойства

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

Определение четырехугольника его элементы и свойства

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.

Определение четырехугольника его элементы и свойства

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).

Определение четырехугольника его элементы и свойства

Произвольным раствором циркуля отложите на стороне АВ угла равные отрезки Определение четырехугольника его элементы и свойстваи Определение четырехугольника его элементы и свойстваПроведите с помощью чертёжного угольника и линейки через точки Определение четырехугольника его элементы и свойствапараллельные прямые, которые пересекут сторону ВС этого угла в точках Определение четырехугольника его элементы и свойстваПри помощи циркуля сравните длины отрезков Определение четырехугольника его элементы и свойстваСделайте 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: Определение четырехугольника его элементы и свойства

Определение четырехугольника его элементы и свойства

Доказать: Определение четырехугольника его элементы и свойства

Доказательство. Проведём через точки Определение четырехугольника его элементы и свойствапрямые Определение четырехугольника его элементы и свойствапараллельные ВС. Определение четырехугольника его элементы и свойствапо стороне и прилежащим к ней углам. У них Определение четырехугольника его элементы и свойствапо условию, Определение четырехугольника его элементы и свойствакак соответственные углы при параллельных прямых. Из равенства этих треугольников следует, что Определение четырехугольника его элементы и свойстваи Определение четырехугольника его элементы и свойствакак противоположные стороны параллелограммов Определение четырехугольника его элементы и свойства

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).

Определение четырехугольника его элементы и свойства

Пример №5

Разделите данный отрезок АВ на пять равных частей.

Решение:

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

Определение четырехугольника его элементы и свойства

Отложим на луче АС пять равных отрезков: АА,Определение четырехугольника его элементы и свойстваПроведём прямую Определение четырехугольника его элементы и свойства. Через точки Определение четырехугольника его элементы и свойствапроведём прямые, параллельные прямой Определение четырехугольника его элементы и свойства. 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 Определение четырехугольника его элементы и свойства, так как точки М и N — середины сторон АВ и ВС.

Определение четырехугольника его элементы и свойства

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

Дано: Определение четырехугольника его элементы и свойства(рис. 122), AD = BD, СЕ= BE.

Определение четырехугольника его элементы и свойства

Доказать: Определение четырехугольника его элементы и свойства

Доказательство. 1) Пусть DE- средняя линия Определение четырехугольника его элементы и свойства. 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: Определение четырехугольника его элементы и свойства. По построению, четырёхугольник ADEF- параллелограмм, поэтому DE= AF. Следовательно, Определение четырехугольника его элементы и свойства

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.

Определение четырехугольника его элементы и свойства

Поэтому Определение четырехугольника его элементы и свойства. КР— средняя линия треугольника ADC. Поэтому КР || АС и Определение четырехугольника его элементы и свойства

Получаем: MN || АС и КР || АС, отсюда MN || КРОпределение четырехугольника его элементы и свойства, 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.

Определение четырехугольника его элементы и свойства

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.

Определение четырехугольника его элементы и свойства

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

Определение четырехугольника его элементы и свойства

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 Определение четырехугольника его элементы и свойства= 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.

Определение четырехугольника его элементы и свойства

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: Определение четырехугольника его элементы и свойства

Определение четырехугольника его элементы и свойства

Доказательство. Поскольку EF — средняя линия трапеции ABCD, то АЕ= BE, DF= CF. Через точки В и проведём прямую, пересекающую продолжение основания ADb точке Q. Определение четырехугольника его элементы и свойстваno стороне и прилежащим к ней углам. У них CF = FD по условию, Определение четырехугольника его элементы и свойствакак вертикальные, Определение четырехугольника его элементы и свойствавнутренние 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.

Определение четырехугольника его элементы и свойства

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 Определение четырехугольника его элементы и свойстваравнобедренный. Поэтому Определение четырехугольника его элементы и свойствасоответственные углы при параллельных прямых СЕ и АВ и секущей АЁ. Отсюда

Определение четырехугольника его элементы и свойства

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

Определение четырехугольника его элементы и свойства

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. Определение четырехугольника его элементы и свойстваОпределение четырехугольника его элементы и свойства

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

Дано: Определение четырехугольника его элементы и свойства— вписанный в окружность с центром О (рис. 188 — 190).

Доказать: Определение четырехугольника его элементы и свойства

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 Определение четырехугольника его элементы и свойства. По свойству внешнего угла треугольника, Определение четырехугольника его элементы и свойстваОпределение четырехугольника его элементы и свойства— равнобедренный (ОВ= OA = R). Поэтому Определение четырехугольника его элементы и свойстваизмеряется 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:Определение четырехугольника его элементы и свойства

Из доказанного в первом случае следует, что Определение четырехугольника его элементы и свойстваизмеряется половиной дуги AD, a Определение четырехугольника его элементы и свойства— половиной дуги DC. Поэтому Определение четырехугольника его элементы и свойстваизмеряется 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: Определение четырехугольника его элементы и свойства

Определение четырехугольника его элементы и свойства

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°. Определение четырехугольника его элементы и свойства

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). Определение четырехугольника его элементы и свойствакак вписанные, опирающиеся на дугу АС (следствие 1). Поэтому Определение четырехугольника его элементы и свойства, 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, Определение четырехугольника его элементы и свойства

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, Определение четырехугольника его элементы и свойства(рис. 195). Тогда говорят: из точки М отрезок АВ виден под углом а.

Если описать окружность около Определение четырехугольника его элементы и свойства(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: Определение четырехугольника его элементы и свойства

Вписанные и описанные четырёхугольники

Отметим на окружности четыре точки и соединим их хордами (рис. 222). Получили четырёхугольник, вписанный в окружность. Определение четырехугольника его элементы и свойства

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.

Определение четырехугольника его элементы и свойства

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).

Определение четырехугольника его элементы и свойства

Доказать: Определение четырехугольника его элементы и свойства

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

Из теоремы о вписанном угле следует: Определение четырехугольника его элементы и свойства

Тогда Определение четырехугольника его элементы и свойства

Сумма всех углов четырёхугольника равна 360°, а сумма углов А и С — 180°. Тогда Определение четырехугольника его элементы и свойства

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). Определение четырехугольника его элементы и свойства

Докажем, что Определение четырехугольника его элементы и свойства. В любой трапеции сумма углов, прилежащих к одной боковой стороне, равна 180° (следует из свойства параллельных прямых).

Поэтому, Определение четырехугольника его элементы и свойства. По свойству равнобокой трапеции, Определение четырехугольника его элементы и свойства

Тогда Определение четырехугольника его элементы и свойстваи, 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.

Определение четырехугольника его элементы и свойства

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.

Определение четырехугольника его элементы и свойства

Проведём в произвольном четырёхугольнике ABCD биссектрисы внешних углов при вершинах А, В, С и D [рис. 228). Точки их пересечения Определение четырехугольника его элементы и свойствацентры 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 Определение четырехугольника его элементы и свойствавписанного в окружность. Действительно,

Определение четырехугольника его элементы и свойства

Следовательно, четырёхугольник Определение четырехугольника его элементы и свойства— 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).

Определение четырехугольника его элементы и свойства

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.

Определение четырехугольника его элементы и свойства

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:Геометрия 8. Урок 4 - Прямоугольник, ромб, квадрат - свойства и признаки.Скачать

Геометрия 8. Урок 4 - Прямоугольник, ромб, квадрат - свойства и признаки.

Please wait.

Видео:МЕРЗЛЯК-8. ГЕОМЕТРИЯ. ЧЕТЫРЕХУГОЛЬНИК. ПАРАГРАФ-1. ТЕОРИЯСкачать

МЕРЗЛЯК-8. ГЕОМЕТРИЯ. ЧЕТЫРЕХУГОЛЬНИК. ПАРАГРАФ-1. ТЕОРИЯ

We are checking your browser. mathvox.ru

Видео:Четырёхугольник и его элементы Геометрия 8клСкачать

Четырёхугольник и его элементы Геометрия 8кл

Why do I have to complete a CAPTCHA?

Completing the CAPTCHA proves you are a human and gives you temporary access to the web property.

Видео:3 правила для вписанного четырехугольника #shortsСкачать

3 правила для вписанного четырехугольника #shorts

What can I do to prevent this in the future?

If you are on a personal connection, like at home, you can run an anti-virus scan on your device to make sure it is not infected with malware.

If you are at an office or shared network, you can ask the network administrator to run a scan across the network looking for misconfigured or infected devices.

Another way to prevent getting this page in the future is to use Privacy Pass. You may need to download version 2.0 now from the Chrome Web Store.

Cloudflare Ray ID: 6c680993aaf70022 • Your IP : 178.45.231.185 • Performance & security by Cloudflare

🎦 Видео

Геометрия 8 класс (Урок№1 - Многоугольники. Четырёхугольник.)Скачать

Геометрия 8 класс (Урок№1 - Многоугольники. Четырёхугольник.)

ЧЕТЫРЕХУГОЛЬНИКИ и их свойства+доказательство теорем/8 класс.Скачать

ЧЕТЫРЕХУГОЛЬНИКИ и их свойства+доказательство теорем/8 класс.

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

Математика 5 класс (Урок№29 - Четырёхугольники.)

Четырехугольник | Геометрия 7-9 класс #41 | ИнфоурокСкачать

Четырехугольник | Геометрия 7-9 класс #41 | Инфоурок

Стереометрия 10 класс. Часть 1 | МатематикаСкачать

Стереометрия 10 класс. Часть 1 | Математика

8 класс. Геометрия. Четырехугольник: вершины, стороны, диагонали. Свойства параллелограмма. Урок #1Скачать

8 класс. Геометрия. Четырехугольник: вершины, стороны, диагонали. Свойства параллелограмма. Урок #1
Поделиться или сохранить к себе: