Перейти к содержимому.

Портал Естественных Наук

Разделы


Персональные инструменты
Вы здесь: Главная » Математика » Теоретическая база » Планиметрия » Четырехугольник » Вписанные и описанные четырехугольники
Вход


 

Вписанные и описанные четырехугольники

Новость: Открыт форум по нанотехнологии.

Вписанные и описанные четырехугольники


7.5. Вписанные и описанные четырехугольникb

Модель 7.1. Четырехугольник.

Четырехугольник называется вписанным , если все его вершины лежат на окружности.

Модель 7.2. Вписанные и описанные четырехугольники.

Четырехугольник называется описанным , если все его стороны касаются некоторой окружности.

Теорема 7.13. 

Для того, чтобы четырехугольник был вписанным, необходимо и достаточно, чтобы сумма его противолежащих углов равнялась 180°.

Доказательство

Необходимость. Пусть четырехугольник ABCD вписан в окружность с центром в точке O .

По теореме 6.1 Аналогично

Достаточность. Пусть ABCD – данный четырехугольник и Существует окружность, проходящая одновременно через три точки A , B и D (теорема 6.5). Пусть точка C лежит внутри окружности. Прямая ( BC ) пересекает окружность в точке Тогда четырехугольник – вписанный в окружность и в соответствии с необходимым условием Но как внешний к углу Тогда что противоречит условию. Следовательно, C лежит на окружности, и данный четырехугольник вписанный. Аналогично рассматривается случай, если предположить, что точка C лежит вне окружности. Теорема доказана.

Рисунок 7.5.1.

Теорема 7.14. 

Для того, чтобы выпуклый четырехугольник был описанным, необходимо и достаточно, чтобы суммы длин его противолежащих сторон были равны.

Доказательство

Необходимость. Пусть четырехугольник ABCD описанный, и M P L N – точки касания его сторон. Имеем BM  =  BN CM  =  CP DP  =  DL AL  =  AN (отрезки касательных, проведенных из одной точки равны). Отсюда BM  +  MC  +  AL  +  LD  =  BN  +  AN  +  CP  + PD .

Достаточность. Пусть в четырехугольнике ABCD выполнено равенство AB  +  CD  =  BC  +  AD . Биссектрисы углов ( BAD ) и ( ABC ) пересекаются в точке O . Точка O одинаково удалена от прямых AB , BC и AD . Пусть ω ( O r ) – окружность, касающаяся сторон AB , BC и AD , а сторона CD пересекает окружность ω. Проведем касательную к окружности ω из точки C , и пусть она пересекает прямую AD в точке D 1. Тогда из необходимого условия – AB  +  CD 1  =  BC  +  AD 1. Вычитая из данного равенства равенство в условиях теоремы получаем CD 1  –  CD  =  AD 1  –  AD или CD 1  –  CD  =  DD 1, CD 1  =  CD  +  DD 1. Мы пришли к противоречию, так как CD 1  <  CD  +  DD 1. В случае, если прямая CD не пересекает окружность ω, доказательство аналогично. Теорема доказана.

Рисунок 7.5.2.

Следствие 7.2. 

Описанный параллелограмм является ромбом.



Смотреть новые блоки текста

 

(c) Портал Естественных Наук

Портал Естественных Наук