Діагоналі діляться навпіл

Існує теорема про те, що якщо у чотирикутника діагоналі перетинаються і точкою перетину діляться навпіл, то такий чотирикутник є паралелограмом.

Так як паралелограмом за визначенням є чотирикутник, у якого протилежні сторони рівні і паралельні, то значить, треба довести, що якщо діагоналі чотирикутника діляться навпіл, то його протилежні сторони рівні і паралельні.

Діагоналі чотирикутника можуть перетинатися, якщо цей чотирикутник опуклий. Значить, нам за умовою вже дано опуклий чотирикутник.

Нехай дано чотирикутник ABCD, його діагоналі AC і BD перетинаються і точкою перетину E діляться навпіл. Тобто AE = EC і BE = ED. Потрібно довести, що AB = CD і AB || CD, також BC = AD і BC || AD.

Чотирикутник, у якого діагоналі діляться навпіл точкою перетину
Розглянемо трикутники AEB і CED. Вони рівні за двома сторонами і кутом між ними: AE = CE, BE = DE (за умовою), ∠AEB = ∠CED (як вертикальні). Отже, всі інші сторони і кути трикутників відповідно рівні.

Стороні AB першого трикутника відповідає сторона CD другого. Значить, AB = CD. Розі BAE відповідає кут ECD, т. Е. ∠BAE = ∠ECD. Однак ці кути навхрест лежачі при січної AC. Вони можуть бути рівні, тільки якщо AB || CD.

Таким чином, було доведено, що AB = CD і AB || CD.

Якщо тепер розглянути іншу пару трикутників (ΔBEC і ΔAED), то вони також будуть рівні за двома сторонами і кутом між ними. З цього випливає, що BC = AD. Кути BCE і EAD виявляться рівними як відповідні в рівних трикутниках. Тоді прямі BC і AD паралельні, т. К. Січна для них AC може утворювати рівні навхрест лежачі кути тільки при паралельних прямих.

Отже, було доведено, що й друга пара протилежних сторін дорівнює і паралельна: BC = AD, BC || AD.

Тобто якщо в опуклому чотирикутнику діагоналі, перетинаючись, діляться навпіл, то отже, у нього будуть рівні і паралельні протилежні сторони, т. Е він буде параллелограммом.


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (2 votes, average: 3.50 out of 5)

Діагоналі діляться навпіл