Mekhmatik
24

Задание 24 — №181

Геометрические задачи на доказательство

Правильные многоугольникиФИПИ: 7.3 Многоугольники

Условие

Дан пра­виль­ный вось­ми­уголь­ник. До­ка­жи­те, что если его вер­ши­ны по­сле­до­ва­тель­но со­еди­нить от­рез­ка­ми через одну, то по­лу­чит­ся квад­рат.

Дан правильный восьмиугольник. Докажите, что если его вершины последовательно соединить отрезками через одну, то получится квадрат.

Решение

  1. 1

    Шаг 1: Вычисляем внутренний угол правильного восьмиугольника. Используем формулу $\frac{n-2}{n}\cdot 180^\circ$, где $n=8$. Подставляем: $$\frac{8-2}{8}\cdot 180^\circ=\frac{6}{8}\cdot 180^\circ=135^\circ$$.

  2. 2

    Шаг 2: При соединении вершин через одну правильный восьмиугольник разбивается на четыре равных равнобедренных треугольника, у которых вершина равна $135^\circ$. По свойству равнобедренного треугольника углы при основании равны $$\frac{180^\circ-135^\circ}{2}=\frac{45^\circ}{2}=22,5^\circ$$.

  3. 3

    Шаг 3: Так как все вершины восьмиугольника лежат на описанной окружности, между выбранными вершинами дуга равна $2\cdot45^\circ=90^\circ$. По теореме об угле, вписанном в полукружие (угол, опирающийся на диаметр, равен $90^\circ$), каждый угол полученного четырёхугольника равен $90^\circ$.

  4. 4

    Шаг 4: Поскольку четыре равных равнобедренных треугольника имеют равные стороны, то и все стороны четырёхугольника равны. С четырьмя прямыми углами по определению этот четырёхугольник является квадратом.

Ответ: квадрат