Прямоугольник, ромб, квадрат: определения, особые свойства диагоналей и признаки
Особые виды параллелограмма: равенство диагоналей прямоугольника, перпендикулярность диагоналей ромба, свойства квадрата.
1. Определение:
Прямоугольником называется параллелограмм, у которого все четыре угла прямые (∠A = ∠B = ∠C = ∠D = 90°).
2. Особое свойство прямоугольника (теорема о диагоналях):
Диагонали прямоугольника равны между собой:
Доказательство: рассмотрим прямоугольные треугольники △ACD и △DBA. У них катет AD — общий, а катеты CD = AB (как противоположные стороны параллелограмма). По признаку равенства по двум катетам △ACD = △DBA. Следовательно, их гипотенузы равны: AC = BD.
3. Признак прямоугольника:
Если в параллелограмме диагонали равны (AC = BD), то этот параллелограмм является прямоугольником.
4. Точка пересечения диагоналей:
Диагонали прямоугольника делятся точкой пересечения O на 4 равных отрезка: AO = BO = CO = DO = R. Точка O является центром окружности, описанной около прямоугольника.
AC = BD
R = d / 2
1. Определение:
Ромбом называется параллелограмм, у которого все стороны равны между собой: AB = BC = CD = DA.
2. Особые свойства ромба (теорема о диагоналях ромба):
• Диагонали ромба взаимно перпендикулярны: AC ⊥ BD;
• Диагонали ромба являются биссектрисами его углов (делят углы пополам);
• Диагонали разбивают ромб на четыре равных прямоугольных треугольника.
3. Признаки ромба:
• Если в параллелограмме диагонали взаимно перпендикулярны (AC ⊥ BD), то этот параллелограмм — ромб;
• Если в параллелограмме диагональ является биссектрисой его угла, то этот параллелограмм — ромб;
• Если в четырехугольнике все стороны равны, то он является ромбом.
AC ⊥ BD
Деление углов 1:1
1. Определение:
Квадратом называется прямоугольник, у которого все стороны равны (или ромб, у которого все углы прямые).
2. Комплекс свойств квадрата:
• Все стороны равны: a = b = c = d;
• Все углы прямые: ∠A = ∠B = ∠C = ∠D = 90°;
• Диагонали квадрата равны: d₁ = d₂ = a√2;
• Диагонали взаимно перпендикулярны: d₁ ⊥ d₂;
• Диагонали делят углы пополам (образуют со сторонами углы 45°);
• Точка пересечения диагоналей является одновременно центром вписанной (r = a/2) и описанной (R = a√2 / 2) окружностей.
