可知,两个红色正方形与两个蓝色正方形的面积和相等]]
在欧几里得几何中,'(,也称为正軸四邊形**)是指对角线相互垂直的四边形。筝形、菱形、正方形、婆罗摩笈多四边形都是特殊的。
基本性质
边
根据勾股定理,的对边平方和相等。暨对于任意,其四边长分别为a、b、c、d,都有:
:\displaystyle a^2+c^2=b^2+d^2
反之,任意满足该公式的四边形一定是,可以通过余弦定理、平面向量、复数和反證法等多种方式证明。
角
根据定义,当且仅当凸四边形ABCD为时,有
:\angle PAB + \angle PBA + \angle PCD + \angle PDC = \pi
其中P为对角线交点。
此命题的逆命题也成立,暨对于相交于点P的线段AB、CD,若满足\angle PAB + \angle PBA + \angle PCD + \angle PDC = \pi,则AB与CD垂直。可通过对顶角相等来证明此命题。
面积
设K为的面积,p和q为的对角线长,则有:
:K = \frac{pq}{2}
反之,所有满足K = \frac{pq}{2}的四边形都是。此外,也是所有p和q为对角线长构成的四边形面积最大的,暨对于任意平面四边形,都有K \le\frac{pq}{2},当且仅当对角线相互垂直时取等于号。更一般的,则为:
:K = \frac{pqsin{\theta}}{2}
其中\theta为两对角线的夹角。
与其它四边形的关系
- 筝形,同时满足与圆外切四边形的凸四边形
- 婆罗摩笈多四边形,同时满足与圆内接四边形的凸四边形
- 直角筝形,同时满足与雙心四邊形的凸四边形
- 正交梯形,同时满足与一对边平行(梯形)的凸四边形
- 菱形,同时满足与两对边平行(平行四边形)的凸四边形
- 中方四边形,同时满足与对角线相等(等对角线四边形)的凸四边形
与圆外切四边形的比较
与圆外切四边形有一些相似之处,如下表:
其中,a、b、c、d分别为四边长,h1, h2, h3, h4为四边与对角线组成的三角形的高,R1, R2, R3, R4为此四个三角形的外接圓半径。
参考文献
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