该定理Varignon指出,如果任何四边形连续地连接所述侧面的中点,生成平行四边形。这个定理是由皮埃尔·瓦里尼翁(Pierre Varignon)提出的,并于1731年出版在《数学的元素》一书中。
这本书的出版发生在他去世数年之后。由于是瓦里尼翁(Varignon)引入了该定理,因此平行四边形以他的名字命名。该定理基于欧几里得几何,并提出了四边形的几何关系。
Varignon定理是什么?
Varignon表示,由四边形的中点定义的图形将始终产生平行四边形,并且如果平行四边形的平面是平凸的,则其面积将始终是四边形的一半。例如:
在图中,您可以看到一个四边形,其面积为X,其中边的中点由E,F,G和H表示,并在连接时形成平行四边形。四边形的面积将是所形成的三角形面积的总和,其中一半对应于平行四边形的面积。
由于平行四边形的面积是四边形面积的一半,因此可以确定该平行四边形的周长。
因此,周长等于四边形的对角线的长度之和。这是因为四边形的中值将是平行四边形的对角线。
另一方面,如果四边形的对角线长度完全相同,则平行四边形将是菱形。例如:
从图中可以看出,通过连接四边形的边的中点,可以获得菱形。另一方面,如果四边形的对角线垂直,则平行四边形将为矩形。
当四边形的对角线长度相同且垂直时,平行四边形也将为正方形。
该定理不仅在平面四边形中得到满足,而且还以空间几何或大尺寸实现。也就是说,在那些不凸的四边形中。这样的一个例子可以是八面体,其中中点是每个面的质心并形成平行六面体。
这样,通过连接不同图形的中点,可以获得平行四边形。一种检查是否正确的简单方法是,延伸时,相对的两边必须平行。
例子
第一个例子
相对两侧的延伸以显示它是平行四边形:
第二个例子
通过连接菱形的中点,可以得到一个矩形:
该定理用于位于四边形边中间的点的并集,它也可以用于其他类型的点,例如三等分,五等分甚至是无限数的部分( nth),以便将任何四边形的边分成成比例的线段。
解决的练习
练习1
在图中,我们有一个Z区域的四边形ABCD,其中该边的中点是PQSR。检查是否形成Varignon平行四边形。
解
可以看到,连接PQSR点形成了Varignon平行四边形,正是因为在声明中给出了四边形的中点。
为了证明这一点,首先将中点PQSR连接起来,因此可以看出形成了另一个四边形。为了表明它是一个平行四边形,您只需从C点到A点画一条直线,这样就可以看出CA平行于PQ和RS。
以相同的方式,当延伸侧面PQRS时,可以看到PQ和RS是平行的,如下图所示:
练习2
我们有一个矩形,使得其所有边的长度相等。通过连接这些边的中点,形成菱形ABCD,将其除以两个对角线AC = 7cm和BD = 10cm,这两个对角线与矩形的边的尺寸一致。确定菱形和矩形的区域。
解
记住所得到的平行四边形的面积是四边形的一半,可以知道对角线的量度与矩形的边重合来确定这些面积。因此,您必须:
AB = D
CD = d
甲矩形 =(AB * CD)=(10厘米* 7cm以下)=70厘米2
甲菱形 = A 矩形 / 2
甲菱形 =70厘米2 /2 =35厘米2
练习3
在图中,有一个四边形,具有点EFGH的并集,给出了线段的长度。确定EFGH的并集是否为平行四边形。
AB = 2.4 CG = 3.06
EB = 1.75 GD = 2.24
BF = 2.88 DH = 2.02
HR = 3.94 HA = 2.77
解
由于给出了段的长度,因此可以验证段之间是否存在比例关系。也就是说,您可以知道它们是否平行,从而按如下方式关联四边形的线段:
-AE / EB = 2.4 / 1.75 = 1.37
-AH / HD = 2.77 / 2.02 = 1.37
-CF / FB = 3.94 / 2.88 = 1.37
-CG / GD = 3.06 / 2.24 = 1.37
然后检查比例,因为:
AE / EB = AH / HD = CF / FB = CG / GD
类似地,当绘制从B点到D点的线时,可以看出EH与BD平行,就像BD与FG平行一样。另一方面,EF与GH平行。
因此可以确定EFGH是平行四边形,因为相对的侧面是平行的。
参考文献
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