Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Если диагонали вписанного четырехугольника перпендикулярны

Если диагонали вписанного четырехугольника перпендикулярны, то сумма квадратов его противоположных сторон равна квадрату диаметра описанной окружности.

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружностиДано:

ABCD — вписанный четырёхугольник,

Доказать: AD² +BC² = d²

Радиус и диаметр описанной около треугольника окружности можно найти по формуле

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

где α — угол, противолежащий стороне a.

Для вписанного треугольника ABD

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Для треугольника ABC —

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Обозначим точку пересечения диагоналей четырёхугольника ABCD как F.

В прямоугольном треугольнике ABF по определению синуса и косинуса

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Что и требовалось доказать.

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружностиПроведём диаметр AK, AK=d.

Рассмотрим треугольник ADK.

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

В прямоугольном треугольнике ABF ∠BAF=90°-∠ABF=90°-∠ABD=90°-∠AKD=∠KAD.

Таким образом, ∪KD=2∠KAD, ∪BC=2∠BAC, ∠BAC=∠KAD. Поэтому ∪KD=∪BC.

Так как дуги равны, то они стягивают равные хорды, то есть KD=BC.

Видео:№699. Сумма двух противоположных сторон описанного четырехугольника равна 10 см, а его площадьСкачать

№699. Сумма двух противоположных сторон описанного четырехугольника равна 10 см, а его площадь

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Видео:2 ПРАВИЛА описанного четырехугольника #shortsСкачать

2 ПРАВИЛА описанного четырехугольника #shorts

Четырехугольники, вписанные в окружность. Теорема Птолемея

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружностиВписанные четырехугольники и их свойства
Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружностиТеорема Птолемея

Видео:3 правила для вписанного четырехугольника #shortsСкачать

3 правила для вписанного четырехугольника #shorts

Вписанные четырёхугольники и их свойства

Определение 1 . Окружностью, описанной около четырёхугольника, называют окружность, проходящую через все вершины четырёхугольника (рис.1). В этом случае четырёхугольник называют четырёхугольником, вписанным в окружность, или вписанным четырёхугольником .

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Теорема 1 . Если четырёхугольник вписан в окружность, то суммы величин его противоположных углов равны 180° .

Доказательство . Угол ABC является вписанным углом, опирающимся на дугу ADC (рис.1). Поэтому величина угла ABC равна половине угловой величины дуги ADC . Угол ADC является вписанным углом, опирающимся на дугу ABC . Поэтому величина угла ADC равна половине угловой величины дуги ABC . Отсюда вытекает, что сумма величин углов ABC и ADC равна половине угловой величины дуги, совпадающей со всей окружностью, т.е. равна 180° .

Если рассмотреть углы BCD и BAD , то рассуждение будет аналогичным.

Теорема 1 доказана.

Теорема 2 (Обратная к теореме 1) . Если у четырёхугольника суммы величин его противоположных углов равны 180°, то около этого четырёхугольника можно описать окружность.

Доказательство . Докажем теорему 2 методом «от противного». С этой целью рассмотрим окружность, проходящую через вершины A , B и С четырёхугольника, и предположим, что эта окружность не проходит через вершину D . Приведём это предположение к противоречию. Рассмотрим сначала случай, когда точка D лежит внутри круга (рис.2).

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Продолжим отрезок CD за точку D до пересечения с окружностью в точке E , и соединим отрезком точку E с точкой A (рис.2). Поскольку четырёхугольник ABCE вписан в окружность, то в силу теоремы 1 сумма величин углов ABC и AEC равна 180° . При этом сумма величин углов ABC и ADC так же равна 180° по условию теоремы 2. Отсюда вытекает, что угол ADC равен углу AEC . Возникает противоречие, поскольку угол ADC является внешним углом треугольника ADE и, конечно же, его величина больше, чем величина угла AEC , не смежного с ним.

Случай, когда точка D оказывается лежащей вне круга, рассматривается аналогично.

Теорема 2 доказана.

Перечисленные в следующей таблице свойства вписанных четырёхугольников непосредственно вытекают из теорем 1 и 2.

Площадь произвольного вписанного четырёхугольника можно найти по формуле Брахмагупты:

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности
где a, b, c, d – длины сторон четырёхугольника,
а p – полупериметр, т.е.
Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

ФигураРисунокСвойство
Окружность, описанная около параллелограммаСумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружностиОкружность можно описать около параллелограмма тогда и только тогда, когда параллелограмм является прямоугольником.
Окружность, описанная около ромбаСумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружностиОкружность можно описать около ромба тогда и только тогда, когда ромб является квадратом.
Окружность, описанная около трапецииСумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружностиОкружность можно описать около трапеции тогда и только тогда, когда трапеция является равнобедренной трапецией.
Окружность, описанная около дельтоидаСумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружностиОкружность можно описать около дельтоида тогда и только тогда, когда дельтоид состоит из двух одинаковых прямоугольных треугольников.
Произвольный вписанный четырёхугольникСумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Площадь произвольного вписанного четырёхугольника можно найти по формуле Брахмагупты:

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности
где a, b, c, d – длины сторон четырёхугольника,
а p – полупериметр, т.е.
Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Окружность, описанная около параллелограмма
Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружностиОкружность можно описать около параллелограмма тогда и только тогда, когда параллелограмм является прямоугольником.
Окружность, описанная около ромба
Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружностиОкружность можно описать около ромба тогда и только тогда, когда ромб является квадратом.
Окружность, описанная около трапеции
Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружностиОкружность можно описать около трапеции тогда и только тогда, когда трапеция является равнобедренной трапецией.
Окружность, описанная около дельтоида
Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружностиОкружность можно описать около дельтоида тогда и только тогда, когда дельтоид состоит из двух одинаковых прямоугольных треугольников.
Произвольный вписанный четырёхугольник
Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности
Окружность, описанная около параллелограмма
Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Окружность можно описать около параллелограмма тогда и только тогда, когда параллелограмм является прямоугольником.

Окружность, описанная около ромбаСумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Окружность можно описать около ромба тогда и только тогда, когда ромб является квадратом.

Окружность, описанная около трапецииСумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Окружность можно описать около трапеции тогда и только тогда, когда трапеция является равнобедренной трапецией.

Окружность, описанная около дельтоидаСумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Окружность можно описать около дельтоида тогда и только тогда, когда дельтоид состоит из двух одинаковых прямоугольных треугольников.

Произвольный вписанный четырёхугольникСумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Площадь произвольного вписанного четырёхугольника можно найти по формуле Брахмагупты:

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

где a, b, c, d – длины сторон четырёхугольника,
а p – полупериметр, т.е.

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Видео:Всё про углы в окружности. Геометрия | МатематикаСкачать

Всё про углы в окружности. Геометрия  | Математика

Теорема Птолемея

Теорема Птолемея . Произведение диагоналей вписанного четырёхугольника равно сумме произведений противоположных сторон.

Доказательство . Рассмотрим произвольный четырёхугольник ABCD , вписанный в окружность (рис.3).

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Докажем, что справедливо равенство:

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Для этого выберем на диагонали AC точку E так, чтобы угол ABD был равен углу CBE (рис. 4).

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Заметим, что треугольник ABD подобен треугольнику BCE . Действительно, у этих треугольников по два равных угла: угол ABD равен углу CBE (по построению точки E ), угол ADB равен углу ACB (эти углы являются вписанными углами, опирающимися на одну и ту же дугу). Следовательно, справедлива пропорция:

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

откуда вытекает равенство:

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности(1)

Заметим, что треугольник ABE подобен треугольнику BCD . Действительно, у этих треугольников по два равных угла: угол ABE равен углу DBC (углы ABD и EBC равны по построению, угол DBE – общий), угол BAC равен углу BDC (эти углы являются вписанными углами, пирающимися на одну и ту же дугу). Следовательно, справедлива пропорция:

Видео:Правильные многоугольники. Геометрия 9 класс | Математика | TutorOnlineСкачать

Правильные многоугольники. Геометрия 9 класс  | Математика | TutorOnline

Если диагонали вписанного четырехугольника перпендикулярны

Если диагонали вписанного четырехугольника перпендикулярны, то сумма квадратов его противоположных сторон равна квадрату диаметра описанной окружности.

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружностиДано:

ABCD — вписанный четырёхугольник,

Доказать: AD² +BC² = d²

Радиус и диаметр описанной около треугольника окружности можно найти по формуле

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

где α — угол, противолежащий стороне a.

Для вписанного треугольника ABD

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Для треугольника ABC —

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Обозначим точку пересечения диагоналей четырёхугольника ABCD как F.

В прямоугольном треугольнике ABF по определению синуса и косинуса

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Что и требовалось доказать.

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружностиПроведём диаметр AK, AK=d.

Рассмотрим треугольник ADK.

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

В прямоугольном треугольнике ABF ∠BAF=90°-∠ABF=90°-∠ABD=90°-∠AKD=∠KAD.

Таким образом, ∪KD=2∠KAD, ∪BC=2∠BAC, ∠BAC=∠KAD. Поэтому ∪KD=∪BC.

Так как дуги равны, то они стягивают равные хорды, то есть KD=BC.

Видео:Задача 6 №27900 ЕГЭ по математике. Урок 128Скачать

Задача 6 №27900 ЕГЭ по математике. Урок 128

math4school.ru

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Видео:Вписанные и описанные окружности. Вебинар | МатематикаСкачать

Вписанные и описанные окружности. Вебинар | Математика

Четырёхугольники

Видео:Вписанная и описанная окружность - от bezbotvyСкачать

Вписанная и описанная окружность - от bezbotvy

Основные определения и свойства

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Четырёхугольником называется фигура, которая состоит из четырёх точек (вершин) и четырёх 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.

Четырёхугольник называется выпуклым, если он расположен в одной полуплоскости относительно прямой, которая содержит любую из его сторон.

Сумма углов выпуклого четырёхугольника равна 360°:

Не существует четырёхугольников, у которых все углы острые или все углы тупые.

Каждый угол четырёхугольника всегда меньше суммы трёх остальных углов:

Каждая сторона четырёхугольника всегда меньше суммы трёх остальных сторон:

Площадь произвольного выпуклого четырёхугольника равна:

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Диагоналями четырёхугольника называются отрезки, соединяющие его противолежащие вершины.

Диагонали выпуклого четырёхугольника пересекаются, а невыпуклого – нет.

Площадь произвольного выпуклого четырёхугольника:

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружностиСумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружностиСумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Если M , N , P , Q – середины сторон выпуклого четырёхугольника ABCD , а R , S – середины его диагоналей, то четырёхугольники MNPQ , MRPS , NSQR являются параллелограммами и называются параллелограммами Вариньона.

Форма и размеры параллелограммов Вариньона связаны с формой и размерами данного четырёхугольника ABCD . Так MNPQ – прямоугольник, если диагонали четырёхугольника ABCD перпендикулярны; MNPQ – ромб, если диагонали четырёхугольника ABCD равны; MNPQ – квадрат, если диагонали четырёхугольника ABCD перпендикулярны и равны;

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Отрезки MP , NQ и RS называются первой, второй и третьей средними линиями выпуклого четырёхугольника.

В параллелограмме, и только в нём, середины диагоналей совпадают, и потому третья средняя линия вырождается в точку. Для других четырёхугольников средние линии – отрезки.

Все средние линии четырёхугольника пересекаются в одной точке и делятся ею пополам:

MG=GP , NG=GQ , RG=GS .

Сумма квадратов средних линий четырёхугольника равна четверти суммы квадратов всех его сторон и диагоналей:

MP 2 + NQ 2 + RS 2 = ¼ (AB 2 +BC 2 +CD 2 +AD 2 +AC 2 +BD 2 ).

Если β – угол между первой и второй средними линиями четырёхугольника, то его площадь:

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Равными плитками, которые имеют форму произвольного, не обязательно выпуклого, четырёхугольника можно замостить плоскость так, чтобы не было наложений плиток друг на друга и не осталось непокрытых участков плоскости.

Видео:Задача 6 №27892 ЕГЭ по математике. Урок 126Скачать

Задача 6 №27892 ЕГЭ по математике. Урок 126

Описанные четырёхугольники

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Четырёхугольник называется описанным около окружности (описанным), если существует такая окружность, которая касается всех его сторон, тогда сама окружность называется вписанной.

Четырёхугольник является описанным тогда и только тогда, кода суммы его противолежащих сторон равны:

Для сторон описанного четырёхугольника и радиуса вписанной в него окружности верно:

Площадь описанного четырёхугольника:

где r – радиус вписанной окружности, p – полупериметр четырёхугольника.

Площадь описанного четырёхугольника:

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Центр вписанной в четырёхугольник окружности является точкой пересечения биссектрис всех четырёх углов этого четырёхугольника.

Точки касания вписанной окружности отсекают равные отрезки от углов четырёхугольника:

AK = AN , BK = BL , CL = CM , DM = DN .

Если O – центр окружности, вписанной в четырёхугольник ABCD, то

∠AOB+∠COD = ∠BOC+∠AOD =180°.

Для описанного четырёхугольника ABCD со сторонами AB = a , BC = b , CD = c и AD = d верны соотношения:

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Видео:Описанная и вписанная окружности четырехугольника - 8 класс геометрияСкачать

Описанная и вписанная окружности четырехугольника - 8 класс геометрия

Вписанные четырёхугольники

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Четырёхугольник называется вписанным в окружность (вписанным), если существует окружность, проходящая через все его вершины, тогда сама окружность называется описанной около четырёхугольника.

Выпуклый четырёхугольник является описанным тогда и только тогда, когда сумма его противолежащих углов равна 180°:

Центр описанной около четырёхугольника окружности является точкой пересечения всех четырёх серединных перпендикуляров сторон этого четырёхугольника.

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Первая теорема Птолемея. Выпуклый четырёхугольник тогда и только тогда является вписанным, когда выполняется равенство:

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Вторая теорема Птолемея. Выпуклый четырёхугольник тогда и только тогда является вписанным, когда выполняется равенство:

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Радиус окружности, описанной около четырёхугольника:

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Площадь вписанного четырёхугольника:

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Диагонали выпуклого четырёхугольника разбивают каждый его угол на два угла. Углы, опирающиеся на одну сторону, называются связанными углами.

Выпуклый четырёхугольник является вписанным тогда и только тогда, когда у него есть хотя бы одна пара равных связанных углов.

У вписанного четырёхугольника любые два связанных угла равны.

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Если четырёхугольник одновременно является описанным и вписанным, то его площадь:

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Для радиусов описанной и вписанной окружностей данного четырёхугольника и расстояния между центрами этих окружностей выполняется соотношение:

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Видео:Вписанные и описанные окружности в четырёхугольникиСкачать

Вписанные и описанные окружности в четырёхугольники

Параллелограмм

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Параллелограммом называется четырёхугольник, противолежащие стороны которого попарно параллельны:

У параллелограмма противолежащие стороны равны и противолежащие углы равны:

Сумма любых двух соседних углов параллелограмма равна 180°:

∠A +∠ B =∠ B +∠ C =∠ C +∠ D =∠ A +∠ D =180°.

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Диагонали параллелограмма пересекаются и точкой пересечения делятся пополам:

Каждая диагональ делит параллелограмм на два равных треугольника:

∠ ABC =∠ CDA ; ∠ ABD =∠ CDB .

Две диагонали параллелограмма делят его на четыре равновеликих треугольника:

Сумма квадратов диагоналей параллелограмма равна сумме квадратов всех его сторон:

e 2 +f 2 = a 2 +b 2 +a 2 +b 2 = 2(a 2 +b 2 ).

  • Если у четырёхугольника противолежащие стороны попарно равны, то этот четырёхугольник – параллелограмм.
  • Если у четырёхугольника две противолежащие стороны равны и параллельны, то этот четырёхугольник – параллелограмм.
  • Четырёхугольник, диагонали которого в точке пересечения делятся пополам – параллелограмм.
  • Если у четырёхугольника противолежащие углы попарно равны, то этот четырёхугольник – параллелограмм.
Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Высотой параллелограмма называется перпендикуляр, проведённый из вершины параллелограмма к неприлежащей стороне:

Площадь параллелограмма можно определить:

  • через его сторону и высоту, проведённую к ней:
  • через две его стороны и угол между ними:
Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Ромбом называется параллелограмм, у которого все стороны равны:

Диагонали ромба пересекаются под прямым углом и являются биссектрисами его углов:

∠ ABD =∠ CBD =∠ ADB =∠ CDB ; ∠ BAC =∠ DAC =∠ BCA =∠ DCA .

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

В любой ромб можно вписать окружность с центром в точке пересечения его диагоналей.

Радиус окружности, вписанной в ромб, можно вычислить:

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

  • через диагонали ромба и сторону:

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

  • через отрезки, на которые делит сторону ромба точка касания:

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Площадь ромба можно определить:

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

  • через сторону и угол ромба:

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

  • через сторону и радиус вписанной окружности:

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Видео:Окружность №16 из ОГЭ. Вписанные и описанные многоугольники. Квадрат и окружность.Скачать

Окружность №16 из ОГЭ. Вписанные и описанные многоугольники. Квадрат и окружность.

Прямоугольник

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Прямоугольником называется параллелограмм, у которого все углы прямые:

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Диагонали прямоугольника равны и точкой пересечения делятся на четыре равных отрезка:

Площадь прямоугольника можно определить:

  • через диагонали и угол между ними:
Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Около любого прямоугольника можно описать окружность с центром в точке пересечения его диагоналей и радиусом, который равен половине диагонали:

Видео:Урок 2. Вписанная окружность в четырехугольник. Диаметр - высотаСкачать

Урок 2. Вписанная окружность в четырехугольник. Диаметр - высота

Квадрат

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Квадрат – это прямоугольник, у которого все стороны равны:

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Диагонали квадрата равны и перпендикулярны.

Сторона и диагональ квадрата связаны соотношениями:

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

У квадрата центры вписанной и описанной окружностей совпадают и находятся в точке пересечения его диагоналей.

Радиус описанной окружности:

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Радиус вписанной окружности:

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Видео:ГЕОМЕТРИЯ ОГЭ ЕГЭ. ЧЕТЫРЕХУГОЛЬНИКИ ВПИСАННЫЕ И ОПИСАННЫЕСкачать

ГЕОМЕТРИЯ ОГЭ ЕГЭ. ЧЕТЫРЕХУГОЛЬНИКИ ВПИСАННЫЕ И ОПИСАННЫЕ

Трапеция

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Трапецией называется четырёхугольник у которого только две противолежащие стороны параллельны:

Параллельные стороны называются основаниями трапеции, непараллельные – боковыми сторонами.

Высота трапеции – перпендикуляр, проведённый из произвольной точки одного основания трапеции к прямой, содержащей другое основание трапеции.

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Средней линией (первой средней линией) трапеции называется отрезок, который соединяет середины боковых сторон данной трапеции:

Средняя линия трапеции параллельна её основаниям и равна их полусумме:

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

При продолжении до пересечения боковых сторон трапеции образуются два подобных треугольника с коэффициентом подобия, равным отношению основ:

Δ AED ∼ Δ BEC , k = AD / BC .

Треугольники, образованные основами и отрезками диагоналей подобны с коэффициентом подобия, равным отношению основ:

Δ AОD ∼ Δ CОВ , k = AD / BC .

Площади треугольников, образованных боковыми сторонами и отрезками диагоналей трапеции, равны:

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Отрезок, соединяющий середины оснований (вторая средняя линия) трапеции, проходит через точку пересечения диагоналей, а его продолжение – через точку пересечения продолжений боковых сторон:

Отрезок, соединяющий середины диагоналей (третья средняя линия) трапеции, параллелен основаниям и равен их полуразности:

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

В трапецию можно вписать окружность, если сумма её основ равна сумме боковых сторон:

Центром вписанной в трапецию окружности является точка пересечения биссектрис внутренних углов трапеции.

В трапецию АВСD с основаниями AD и BC можно вписать окружность тогда и только тогда, когда выполняется хотя бы одно из равенств:

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Боковые стороны трапеции видны из центра окружности, вписанной в данную трапецию, под прямым углом:

Радиус вписанной в трапецию окружности можно определить:

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

  • через отрезки, на которые делится боковая сторона точкой касания:

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Равнобокой называется трапеция, у которой боковые стороны равны:

У равнобокой трапеции:

  • углы при основании равны:
  • сумма противолежащих углов равна 180?:

Около трапеции можно описать окружность тогда и только тогда, когда она равнобокая.

Стороны и диагональ равнобокой трапеции связаны соотношением:

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Трапеция называется прямоугольной, если одна из её боковых сторон перпендикулярна основаниям.

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Площадь трапеции можно определить:

  • через полусумму оснований (первую среднюю линию) и высоту:

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

  • через диагонали и угол между ними:

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Видео:Геометрия Если в выпуклом четырехугольнике суммы противолежащих сторон равны, то в него можноСкачать

Геометрия Если в выпуклом четырехугольнике суммы противолежащих сторон равны, то в него можно

Дельтоид

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружностиСумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Дельтоид называется четырёхугольник, который имеет две пары равных соседних сторон.

Дельтоид может быть выпуклым или невыпуклым.

Прямые, содержащие диагонали любого дельтоида пересекаются под прямым углом.

В любом дельтоиде углы между соседними неравными сторонами равны.

Площадь любого дельтоида можно определить:

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

  • через две соседние неравные стороны и угол между ними:
Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружностиСумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

В любой выпуклый дельтоид можно вписать окружность.

Если выпуклый дельтоид не является ромбом, то существует окружность, касающаяся продолжений всех четырёх сторон данного дельтоида.

Для невыпуклого дельтоида можно построить окружность, касающуюся двух сторон большей длины и продолжений двух меньших сторон, а также окружность, касающуюся двух меньших сторон и продолжений двух сторон большей длины.

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Вокруг дельтоида можно описать окружность тогда и только тогда, когда его неравные стороны образуют углы по 90°.

Радиус окружности, описанной около дельтоида можно определить через две его неравные стороны:

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Видео:11 класс, 44 урок, Описанный четырехугольникСкачать

11 класс, 44 урок, Описанный четырехугольник

Ортодиагональные четырёхугольники

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Четырёхугольник называется ортодиагональным, если его диагонали пересекаются под прямым углом.

Четырёхугольник является ортодиагональным тогда и только тогда, когда выполняется одно из условий:

  • для сторон четырёхугольника верно: a²+c² = b²+d ²;
  • для площади четырёхугольника верно: S = ½ef ;
  • параллелограмм Вариньона с вершинами в серединах сторон четырёхугольника является прямоугольником.
Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Сумма квадратов противолежащих сторон вписанного в окружность ортодиагонального четырёхугольника равна квадрату диаметра описанной окружности:

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Ортодиагональный четырёхугольник является описанным около окружности тогда и только тогда, когда произведения его противолежащих сторон равны:

Если ABCD – ортодиагональный четырёхугольник, описанный около окружности с центром в точке О , то верны соотношения:

Видео:ОПИСАННЫЕ И ВПИСАННЫЕ ОКРУЖНОСТИ ЧЕТЫРЕХУГОЛЬНИКА . §10 геометрия 8 классСкачать

ОПИСАННЫЕ И ВПИСАННЫЕ ОКРУЖНОСТИ ЧЕТЫРЕХУГОЛЬНИКА . §10 геометрия 8 класс

Четырехугольники, вписанные в окружность. Теорема Птолемея

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружностиВписанные четырехугольники и их свойства
Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружностиТеорема Птолемея

Видео:8 класс, 38 урок, Вписанная окружностьСкачать

8 класс, 38 урок, Вписанная окружность

Вписанные четырёхугольники и их свойства

Определение 1 . Окружностью, описанной около четырёхугольника, называют окружность, проходящую через все вершины четырёхугольника (рис.1). В этом случае четырёхугольник называют четырёхугольником, вписанным в окружность, или вписанным четырёхугольником .

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Теорема 1 . Если четырёхугольник вписан в окружность, то суммы величин его противоположных углов равны 180° .

Доказательство . Угол ABC является вписанным углом, опирающимся на дугу ADC (рис.1). Поэтому величина угла ABC равна половине угловой величины дуги ADC . Угол ADC является вписанным углом, опирающимся на дугу ABC . Поэтому величина угла ADC равна половине угловой величины дуги ABC . Отсюда вытекает, что сумма величин углов ABC и ADC равна половине угловой величины дуги, совпадающей со всей окружностью, т.е. равна 180° .

Если рассмотреть углы BCD и BAD , то рассуждение будет аналогичным.

Теорема 1 доказана.

Теорема 2 (Обратная к теореме 1) . Если у четырёхугольника суммы величин его противоположных углов равны 180°, то около этого четырёхугольника можно описать окружность.

Доказательство . Докажем теорему 2 методом «от противного». С этой целью рассмотрим окружность, проходящую через вершины A , B и С четырёхугольника, и предположим, что эта окружность не проходит через вершину D . Приведём это предположение к противоречию. Рассмотрим сначала случай, когда точка D лежит внутри круга (рис.2).

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Продолжим отрезок CD за точку D до пересечения с окружностью в точке E , и соединим отрезком точку E с точкой A (рис.2). Поскольку четырёхугольник ABCE вписан в окружность, то в силу теоремы 1 сумма величин углов ABC и AEC равна 180° . При этом сумма величин углов ABC и ADC так же равна 180° по условию теоремы 2. Отсюда вытекает, что угол ADC равен углу AEC . Возникает противоречие, поскольку угол ADC является внешним углом треугольника ADE и, конечно же, его величина больше, чем величина угла AEC , не смежного с ним.

Случай, когда точка D оказывается лежащей вне круга, рассматривается аналогично.

Теорема 2 доказана.

Перечисленные в следующей таблице свойства вписанных четырёхугольников непосредственно вытекают из теорем 1 и 2.

Площадь произвольного вписанного четырёхугольника можно найти по формуле Брахмагупты:

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности
где a, b, c, d – длины сторон четырёхугольника,
а p – полупериметр, т.е.
Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

ФигураРисунокСвойство
Окружность, описанная около параллелограммаСумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружностиОкружность можно описать около параллелограмма тогда и только тогда, когда параллелограмм является прямоугольником.
Окружность, описанная около ромбаСумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружностиОкружность можно описать около ромба тогда и только тогда, когда ромб является квадратом.
Окружность, описанная около трапецииСумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружностиОкружность можно описать около трапеции тогда и только тогда, когда трапеция является равнобедренной трапецией.
Окружность, описанная около дельтоидаСумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружностиОкружность можно описать около дельтоида тогда и только тогда, когда дельтоид состоит из двух одинаковых прямоугольных треугольников.
Произвольный вписанный четырёхугольникСумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Площадь произвольного вписанного четырёхугольника можно найти по формуле Брахмагупты:

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности
где a, b, c, d – длины сторон четырёхугольника,
а p – полупериметр, т.е.
Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Окружность, описанная около параллелограмма
Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружностиОкружность можно описать около параллелограмма тогда и только тогда, когда параллелограмм является прямоугольником.
Окружность, описанная около ромба
Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружностиОкружность можно описать около ромба тогда и только тогда, когда ромб является квадратом.
Окружность, описанная около трапеции
Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружностиОкружность можно описать около трапеции тогда и только тогда, когда трапеция является равнобедренной трапецией.
Окружность, описанная около дельтоида
Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружностиОкружность можно описать около дельтоида тогда и только тогда, когда дельтоид состоит из двух одинаковых прямоугольных треугольников.
Произвольный вписанный четырёхугольник
Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности
Окружность, описанная около параллелограмма
Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Окружность можно описать около параллелограмма тогда и только тогда, когда параллелограмм является прямоугольником.

Окружность, описанная около ромбаСумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Окружность можно описать около ромба тогда и только тогда, когда ромб является квадратом.

Окружность, описанная около трапецииСумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Окружность можно описать около трапеции тогда и только тогда, когда трапеция является равнобедренной трапецией.

Окружность, описанная около дельтоидаСумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Окружность можно описать около дельтоида тогда и только тогда, когда дельтоид состоит из двух одинаковых прямоугольных треугольников.

Произвольный вписанный четырёхугольникСумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Площадь произвольного вписанного четырёхугольника можно найти по формуле Брахмагупты:

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

где a, b, c, d – длины сторон четырёхугольника,
а p – полупериметр, т.е.

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Видео:8 класс Геометрия. Окружность вписанная в четырехугольник и описанная около четырехугольника Урок #4Скачать

8 класс Геометрия. Окружность вписанная в четырехугольник и описанная около четырехугольника Урок #4

Теорема Птолемея

Теорема Птолемея . Произведение диагоналей вписанного четырёхугольника равно сумме произведений противоположных сторон.

Доказательство . Рассмотрим произвольный четырёхугольник ABCD , вписанный в окружность (рис.3).

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Докажем, что справедливо равенство:

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Для этого выберем на диагонали AC точку E так, чтобы угол ABD был равен углу CBE (рис. 4).

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

Заметим, что треугольник ABD подобен треугольнику BCE . Действительно, у этих треугольников по два равных угла: угол ABD равен углу CBE (по построению точки E ), угол ADB равен углу ACB (эти углы являются вписанными углами, опирающимися на одну и ту же дугу). Следовательно, справедлива пропорция:

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности

откуда вытекает равенство:

Сумма квадратов противолежащих сторон четырехугольника равна квадрату диаметра описанной окружности(1)

Заметим, что треугольник ABE подобен треугольнику BCD . Действительно, у этих треугольников по два равных угла: угол ABE равен углу DBC (углы ABD и EBC равны по построению, угол DBE – общий), угол BAC равен углу BDC (эти углы являются вписанными углами, пирающимися на одну и ту же дугу). Следовательно, справедлива пропорция:

📸 Видео

Урок 2. Описанная окружность около четырехугольника. Задача из ОГЭ| Подобные треугольникиСкачать

Урок 2. Описанная окружность около четырехугольника. Задача из ОГЭ| Подобные треугольники
Поделиться или сохранить к себе: