🗊Презентация Прямоугольник, ромб, квадрат

ПРЯМОУГОЛЬНИК, РОМБ, КВАДРАТ НОВАКОВА С.А. АСТРАХАНЬ, СОШ № 23

Прямоугольником называется параллелограмм, у которого все углы прямые (равны 90 градусам). Примечание. В евклидовой геометрии для того, чтобы четырёхугольник был прямоугольником, достаточно, чтобы хотя бы три его угла были прямые. Четвёртый угол (в силу теоремы о сумме углов многоугольника) также будет равен 90°. В неевклидовой геометрии, где сумма углов четырёхугольника не равна 360° - прямоугольников не существует.

СВОЙСТВА ПРЯМОУГОЛЬНИКА Прямоугольник является параллелограммом — его противоположные стороны параллельны. Стороны прямоугольника являются одновременно его высотами. Квадрат диагонали прямоугольника равен сумме квадратов двух его смежных сторон (по теореме Пифагора). Около любого прямоугольника можно описать окружность, причем диагональ прямоугольника равна диаметру описанной окружности.(радиус равен полудиагонали)

ПЛОЩАДЬ И СТОРОНЫ Длиной прямоугольника называют длинну более длинной пары его сторон, а шириной — длину более короткой пары сторон. Величина площади прямоугольника равна произведению ширины прямоугольника на его длину (высоту). Периметр прямоугольника равен удвоенной сумме длин его ширины и длины.

ДИАГОНАЛИ ПРЯМОУГОЛЬНИКА Диагонали прямоугольника равны. Диагонали прямоугольника делятся точкой пересечения пополам. Длина диагонали прямоугольника вычисляется по теореме Пифагора и равна квадратному корню из суммы квадратов длины и ширины.

ПРИЗНАКИ Параллелограмм является прямоугольником, если выполняются условия: Если 4 угла равны 90 градусам, то это прямоугольник Если диагонали параллелограмма равны. Если квадрат диагонали параллелограмма равен сумме квадратов смежных сторон.

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ Задача№1 Докажите, что параллелограмм, один из углов которого прямой, является прямоугольником. Дано: ABCD- параллелограмм A= 90 Доказать: ABCD-прямоугольник

ДОКАЗАТЕЛЬСТВО: ABCD-параллелограмм, следовательно, AB=CD, BC=AD, угол A=угол C= 90градусов; угол B= угол D. Т.к. угол A+ угол B= 180 градусов, то угол B= 180градусов – 90градусов = 90градусов т.е. в ABCD стороны попарно равны; все углы прямые, следовательно, ABCD- прямоугольник.

Задача№2 Задача№2 Докажите, что если в четырехугольнике все углы прямые, то четырехугольник- прямоугольник. Дано: угол А= уголу В= уголу С= углу D=90градусов Доказать: АВСD- прямоугольник

Док-во: Док-во: угол А+ угол В=180градусов угол А, угол В- односторонние при АD и ВС и секущей АВ, следовательно, АDII ВС; также, АВIIСD, угол В, угол С- односторонние при CD и АВ и секущей ВС; ADIIBC, ABIICD, следовательно, ABCD-прямоугольник. Ч.т.д.

Ромб (др.-греч. ῥόμβος, лат. rombus «бубен») — это четырёхугольник, у которого все стороны равны. Ромб является параллелограммом. Ромб с прямыми углами называется квадратом. Ромб (др.-греч. ῥόμβος, лат. rombus «бубен») — это четырёхугольник, у которого все стороны равны. Ромб является параллелограммом. Ромб с прямыми углами называется квадратом.

СВОЙСТВА Ромб является параллелограммом. Его противолежащие стороны попарно параллельны, АВ || CD, AD || ВС. Диагонали ромба пересекаются под прямым углом (AC ⊥ BD) и в точке пересечения делятся пополам. Доказательство Пусть ABCD – данный ромб. Рассмотрим треугольник ABD. AB = AD по условию, и, следовательно, Δ ABD равнобедренный. Так как ABCD – параллелограмм, то BO = OD. Тогда AO – медиана и по теореме 4.4 AO – высота в треугольнике BAD. Следовательно, (AC)   (BD) .

Диагонали ромба являются биссектрисами его углов (∠DCA = ∠BCA, ∠ABD = ∠CBD и т. д.). Диагонали ромба являются биссектрисами его углов (∠DCA = ∠BCA, ∠ABD = ∠CBD и т. д.). Доказательство Пусть ABCD – данный ромб. Рассмотрим треугольник ABD. AB = AD по условию, и, следовательно, Δ ABD – равнобедренный. Так как ABCD – параллелограмм, то BO = OD. Тогда AO – медиана и по теореме 4.4 AO – биссектриса в треугольнике BAD. Следовательно, BAO =  DAO. Аналогично, рассмотрев треугольник ABC, получаем, что BO – медиана в равнобедренном треугольнике ABC, и, следовательно, BO – биссектриса угла ABC. Теорема доказана. Сумма квадратов диагоналей равна квадрату стороны, умноженному на 4 (следствие из тождества параллелограмма).

ПРИЗНАКИ Параллелограмм ABCD является ромбом, если выполняется одно из следующих условий: Все его стороны равны (AB = BC = CD = AD). Его диагонали пересекаются под прямым углом (AC⊥BD).

Если диагонали параллелограмма перпендикулярны, то параллелограмм – ромб. Если диагонали параллелограмма перпендикулярны, то параллелограмм – ромб. Доказательство Пусть ABCD – данный параллелограмм, AC и BD – его диагонали и (AC)   (BD). Пусть O – точка пересечения диагоналей параллелограмма. Треугольник ABC – равнобедренный с основанием AC. Действительно, так как диагонали параллелограмма в точке пересечения делятся пополам, то AO = OC, и тогда BO – медиана треугольника ABC, проведенная к стороне AC. Но по условию (BO)   (AC) и [BO] – высота треугольника ABC. Тогда ABC – равнобедренный треугольник с основанием AC. Отсюда – AB = BC. По свойству равенства противоположных сторон параллелограмма следует, что AB = BC = CD = AD. Таким образом, данный параллелограмм – ромб. Теорема доказана.

Если диагональ параллелограмма является биссектрисой его угла, то параллелограмм – ромб. Если диагональ параллелограмма является биссектрисой его угла, то параллелограмм – ромб. Доказательство Пусть ABCD – данный параллелограмм, AC – его диагональ и, при этом, AC – биссектриса угла A параллелограмма. Так как AC – биссектриса угла A, то BAC =  CAD. С другой стороны, углы CAD и BCA внутренние накрест лежащие при параллельных прямых BC и AD и секущей AC и по теореме 3.4 BCA =  CAD. Отсюда BAC =  BCA и по признаку равнобедренного треугольника (теорема 4.5) ABC равнобедренный, и, следовательно, AB = BC. Так как ABCD – параллелограмм, то AB = CD, BC = AD. Тогда AB = BC = CD = AD. Таким образом, ABCD – ромб. Теорема доказана.

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ Задача№1 В ромбе ABCD биссектриса угла ВAC пересекает сторону ВС и диагональ BD соответственно в точках М и N. Найдите угол АNВ, если АМС = 120 .

РЕШЕНИЕ: В ромбе противолежащие углы равны и диагонали являются биссектрисами его углов, т.е. <ВАС = <ВАD : 2 =<ВСD : 2 = <ВСА. Т.к. АМ – биссектриса <ВАС, а <ВАС = <ВСА, то <МАС = <МСА : 2. В треугольнике АМС <МАС + <МСА = 180º - <АМС <МАС + <МСА =180º -120º <МАС + <МСА = 60º. <МАС = <МСА : 2, тогда <МАС = 20º, <ВАС = 40º. В ромбе диагонали взаимно перпендикулярны, треугольник АОВ – прямоугольный, <АВО = 90º - <ВАО = 50º. В треугольнике АВN <BAN = <МАС = 20º, <ABN = 50º, тогда <ANB = 180º – (20º + 50º) = 110º. Ответ: < ANB = 110º.

Задача№2 Задача№2 В ромбе одна из диагоналей равна стороне. Найдите: а)углы ромба; б) углы, которые диагонали ромба образуют с его сторонами. Решение: AB=AC, следовательно, тр.ABC-равносторонний, т.е. угол1= углуB= углу3= 60градусов По свойству углов ромба уголA+ уголB= 180градусов, т.е. уголA=180градусов- 60градусов=120градусов. Тр. ABO-прямоугольный, т.е. из свойства углов 4) угол1+угол2= 90градусов, 60градусов + угол2 = 90градусов, угол2= 30градусов. Ответ: а) уголA=уголC=120градусов, уголB=уголD=60градусов; б) угол1= 60градусов, угол2= 30градусов.

Квадра́т — правильный четырёхугольник или ромб, у которого все углы прямые, или параллелограмм, у которого все стороны и углы равны. Квадра́т — правильный четырёхугольник или ромб, у которого все углы прямые, или параллелограмм, у которого все стороны и углы равны.

СВОЙСТВА КВАДРАТА Все углы квадрата прямые. Диагонали квадрата равны, взаимно перпендикулярны, точкой пересечения делятся пополам и делят углы квадрата пополам.

Около квадрата можно описать окружность. Радиус описанной окружности выражается через сторону a квадрата и его диагональ d: R = a :v 2= d:2 Около квадрата можно описать окружность. Радиус описанной окружности выражается через сторону a квадрата и его диагональ d: R = a :v 2= d:2 В квадрат можно вписать окружность. Радиус вписанной окружности равен половине стороны: r = а:2

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ Задача№1 Докажите, что ромб, у которого один угол прямой, является квадратом. Дано: ABCD-ромб, угол A= 90градусов Доказать: ABCD-квадрат.

Док-во: Док-во: ABCD- ромб, следовательно: AB=BC=CD=AD, уголA= уголC= 90градусов уголA+ уголB=180градусов, т.е. уголB=180градусов- уголA= 90градусов. Т.к. все стороны равны и все углы равны 90градусов, то ABCD-квадрат

Задача№2 Задача№2 В прямоугольном треугольнике проведена биссектриса прямого угла. Через точку пересечения этой биссектрисы с гипотенузой проведены прямые, параллельные катетам. Докажите, что полученный четырехугольник-квадрат. Дано: тр.ABC, уголC=90градусов CE-биссектриса; EKIIAC, MEIICK Доказать: CMEK-квадрат

ДОКАЗАТЕЛЬСТВО: По условию МСIIЕК, значит, по определению СМЕК-параллелограмм. По свойству углов параллелограмма угол С = уголу Е, т.к. СЕ- биссектриса угла С, то ЕС-биссектриса угла Е, значит, угол1=угол2 и тр. СЕК- равнобедр.(по признаку). Т.е. СК=ЕК. СК=МЕ, т.к. СМЕК-параллелограмм, Следовательно, СМЕК- ромб. угол С=90градусов,значит, угол Е=90градусов, угол М= угол К=90градусов. Следовательно, СМЕК- квадрат, что и требовалось доказать.

Является ли четырехугольник квадратом, если его диагонали: а)равны и взаимно перпендикулярны; б)взаимно перпендикулярны и имеют общую середину; в)равны, взаимно перпендикулярны и имеют общую середину? Является ли четырехугольник квадратом, если его диагонали: а)равны и взаимно перпендикулярны; б)взаимно перпендикулярны и имеют общую середину; в)равны, взаимно перпендикулярны и имеют общую середину?