Квадрат - это четырехугольник, у которого все стороны равны, а все углы прямые.
Содержание:
Определение квадрата
Определение
На рисунке 1 изображен квадрат $A B C D$, у него $A B = B C = C D = A D, \angle A=\angle B=\angle C=\angle D=90^{\circ}$.
Свойства квадрата
- Диагонали квадрата равны и пересекаются под прямым углом: $A C=B D, \angle O=90^{\circ}$.
-
В любой квадрат можно вписать окружность и вокруг любого квадрата можно описать окружность. Центром вписанной и описанной окружностей есть точка пересечения диагоналей квадрата (рис. 1). При этом радиусы $r$ и $R$ вписанной и описанной окружностей связаны с длиной его стороны $a$ следующими соотношениями:
$$r=\frac{a}{2} \quad, \quad R=\frac{\sqrt{2}}{2} a$$
Примеры решения задач
Пример
Задание. Дан квадрат $A B C D$ со стороной $a=4$ м. Найти радиусы $r$ и $R$ вписанной и описанной окружностей этого квадрата.
Решение. Радиусы $r$ и $R$, вписанной и описанной окружностей, связанны со стороной квадрата $a$ следующими соотношениями:
$$r=\frac{a}{2} \quad, \quad R=\frac{\sqrt{2}}{2} a$$
Подставляя заданное значение $a=4$ м, получим
$r=\frac{4}{2}=2$ (м) , $R=\frac{4 \sqrt{2}}{2}=2 \sqrt{2}$ (м)
Ответ. $r=2$ м , $R=2 \sqrt{2}$ м
Пример
Задание. Диагональ $A C$ квадрата $A B C D$ (рис.1) равна 8 см. Найти сторону квадрата.
Решение. Обозначим сторону квадрата $a$. Рассмотрим треугольник $ABC$. Он прямоугольный, так как по определению квадрата $\angle B=90^{\circ}$ и равнобедренный, так как по определению квадрата $A B=B C$. Запишем для него теорему Пифагора:
$A B^{2}+B C^{2}=A C^{2}$
Учитывая наши обозначения, последнее равенство запишется в виде
$a^{2}+a^{2}=8^{2}$
Решим полученное уравнение относительно $a$:
$2 a^{2}=64$
$a^{2}=32$
$a=\sqrt{32}$
$a=4 \sqrt{2}$ (см)
Ответ. $a=4 \sqrt{2}$ см
Читать дальше: что такое ромб.