多邊形、四邊形與圓
圓內接四邊形
四個散落在圓周上的點,依序連起來,構成一個每個角都恰好落在圓上的四邊形——像圓形軟木板上的四根針用線連起來。這樣的四邊形,能畫在單一圓內、四個頂點都在圓上的,就是圓內接四邊形。
精確地說,圓內接四邊形是四個頂點都落在同一個圓(它的外接圓)上的四邊形。它的標誌性質直接來自圓周角定理:對角互補——每一對對角和為 180 度。原因是兩個對角對著合起來構成整個圓的兩段弧(共 360 度弧),而每個圓周角是其弧的一半,所以兩者合起來是 360 的一半,即 180。逆命題是有力的判準:若四邊形的對角和為 180 度,則它是圓內接的,有一個圓通過全部四個頂點。
圓內接四邊形是競賽幾何與內接圖形理論的核心:每個矩形與每個等腰梯形都是圓內接的,而非矩形的平行四邊形則不是(它的對角相等而非互補——相等的角只有在各為 90 度時才和為 180)。誠實的提醒:並非每個四邊形都是圓內接的。一般的四個點不必落在同一個圓上;三點總能定出一個圓,但第四點必須恰好落在它上面。所以「圓內接」是一個特殊、可檢驗的條件,由對角互補判準(或等價地由邊與對角線之間的托勒密關係)刻劃。
圓內接四邊形 ABCD 的四個頂點都在圓上,若 angle A = 85 度,則 angle C = 95 度(因為 A + C = 180)。同理 B + D = 180。矩形是圓內接的;傾斜的(非矩形)平行四邊形則不是,因為它的對角相等而非互補。
圓內接四邊形的對角互補(和為 180 度)。
並非每個四邊形都是圓內接的——三頂點定出一圓,但第四點必須落在其上。確切的判準是對角和為 180 度;對角相等(傾斜的平行四邊形)不符合。
又稱
另見