С этой фигурой знакомы все, освоившие курс школьной программы. Впервые с понятием «параллелограмм» встречаются в 8 классе на уроках геометрии.
Параллелограмм — геометрическая фигура, являющаяся разновидностью четырехугольника. Противоположные стороны параллельны.
Стоит отметить, что всем известные фигуры, такие как квадрат, ромб, прямоугольник, являются параллелограммами. Исходя из этого, им можно дать следующие определения:
Для того чтобы определить параллелограмм, нужно обладать знанием о его свойствах. Рассмотрим их на примере четырехугольника MNPK.
MK=NP, MN=PK
MK||NP, MN||PK
∠NMK=∠NPK, ∠MNP=∠MKP
∠NMK+∠NPK +∠MNP+∠MKP = 360°
∠NMK+∠MNP=∠NPK+∠MKP=
Четырехугольник MNPK можно называть параллелограммом при выполнении минимум одного условия:
Все существующие теоремы доказывают свойства параллелограмма и исходят из определения о том, что это четырехугольник с противоположно расположенными параллельными сторонами.
Основные теоремы доказывают, что:
Многоугольник признается выпуклым при условии отсутствия продления до прямой хотя бы одной из сторон, а все оставшиеся стороны будут располагаться по одну сторону от этой прямой.
Пусть дан параллелограмм MNPK, сторона MN противоположна PK, а MK противоположна NP. Следовательно, исходя из определения, следует вывод о том, что MN || PK, а MK || NP.
Параллельные отрезки общих точек соприкосновения не имеют. Следовательно, PK находится со стороной MN по одну сторону. Отрезок NP соединяет точку N отрезка MN с точкой P отрезка PK. Противоположный отрезок MK соединяет оставшиеся две точки отрезков, что дает право утверждать о нахождении отрезков NP и MK по одну сторону от прямой MN. Исходя из всего вышесказанного, можно сделать вывод о том, что три стороны PK, NP и MK располагаются по одну сторону от отрезка MN.
Аналогичный алгоритм доказательства предположения о нахождении трех других сторон по одну сторону относительно остальных.
Имеется четырехугольник MNPK, у которого MK=NP, MN=PK, ∠NMK=∠NPK, ∠MNP=∠MKP.
Параллелограмм — это, как мы знаем, четырехугольник. Следовательно, имеет 2 диагонали. Зная о том, что это выпуклая фигура, делаем вывод о делении фигуры на два треугольника. В нашем случае образовались треугольники MNP и MKP.
У треугольников имеется общее — сторона MP. ∠NPM=∠PMK, а ∠NMP=∠MPK, так как накрест лежащие углы, пересекая параллельные прямые, равны.
Следовательно, ΔMNP=ΔMKP, так как одна общая сторона и два равных смежных угла. Отсюда NP=MK, MN=PK.
∠NMP=∠NMP+∠PMK
∠NPK=∠NPM+∠MPK
∠NPM=∠PMK и ∠NMP=∠MPK
Из равенств следует, что ∠NMK=∠NPK.
Таким образом, теорема о равенстве противоположных углов и сторон доказана.
Зная, что параллелограмм представляет собой выпуклый четырёхугольник, можно сказать о наличии двух пересекающихся диагоналей.
Есть четырехугольник MNPK с диагоналями NK и PM, пересекающимися в точке O. Возьмем два полученных треугольника MNO и PKO.
Из свойства противоположно лежащих сторон параллелограмма следует равенство MN=PK. Угол MNO и угол OKP — накрест лежащие, следовательно, они равны. Аналогично, два других угла — NMO и OPK — являются равными. Делаем вывод о равенстве треугольников MNO и PKO по стороне и двум углам.
Из рисунка видно, что углы MON и KOP вертикальные, а значит, они равны.
Зная о равенстве образовавшихся треугольников, можно утверждать и о равенстве всех соответствующих элементов. Сторона MO равна стороне PO, как и сторона NO=OK. Каждая из пар вместе представляет собой диагональ параллелограмма.
Таким образом, теорема о делении диагоналей пополам доказана.
Для углов действует правило, согласно которому смежные углы в сумме дают 180 градусов, а два противоположных равны друг другу. Основываясь на этих утверждениях, значения остальных углов находятся по формуле:
∠α=180°-β
Существует несколько вариантов нахождения площади:
Разберем подробнее последнюю формулу площади на примере. Дан параллелограмм с диагоналями АС и BD. Точка пересечения — О. Угол пересечения диагоналей в точке O = 60°. Отрезки AO=6 см и OD=5 см Площадь находится по формуле:
S=1/2*d1*d2*sin α
Зная свойство деления диагоналей точкой пересечения пополам, получаем:
AC=AO*2=12 см и DB=OD*2=10 см
Подставляем полученные значения в формулу:
S=1/2 * 12*10*1/2√3=51,962 см2
Вписанный параллелограмм — это когда фигура находится внутри окружности.
Не каждый параллелограмм можно поместить внутрь окружности. Эту манипуляцию можно проделать с той фигурой, у которой два противоположных угла в сумме составляют 180 градусов.
Из этого можно прийти к выводу, что у вписанного в окружность параллелограмма все четыре угла равны 90°. Параллелограмм бывает трех видов: квадрат, ромб, прямоугольник. Следовательно вписать в окружность можно прямоугольник, квадрат.
Алгоритм построения:
В окружность можно вписать параллелограмм при условии равнозначных сумм противолежащих сторон. Из трех вариантов параллелограмма сумма противоположных сторон одинакова только у ромба. Следовательно, если в параллелограмм вписана окружность, то этот параллелограмм является ромбом.
Алгоритм действий:
Рассмотрим схему построения каждого вида по отдельности.
Обе фигуры являются четырехугольниками с двумя противоположными сторонами, которые равны. Трапеция по определению имеет 2 непараллельные стороны. В параллелограмме все 4 стороны попарно параллельны.
Таким образом, трапеция не является параллелограммом.
Под этим термином понимается отрезок, соединяющий середины противоположных сторон параллелограмма.
Средняя линия всегда равна параллельной ей стороне
Свойства средней линии в параллелограмме:
Все четыре стороны имеют равное значение в двух разновидностях фигуры — ромбе и квадрате.
Под осью симметрии понимается прямая, разделяющая фигуру на две зеркально равные фигуры.
В прямоугольнике осью симметрии являются прямые, которые проходят через середину противоположной стороны.
В ромбе оси симметрии представляют собой его 2 диагонали.
Квадрат, объединяя в себе две предыдущие фигуры, имеет 4 оси симметрии: 2 диагонали и 2 средние линии.
© parallelogramm.ru 2020