№512. Является ли четырёхугольник квадратом, если его диагонали:
Рассмотрим каждый из случаев, чтобы выяснить, является ли четырёхугольник квадратом.
Пункт а) Диагонали равны и взаимно перпендикулярны
Ответ: Нет, не обязательно.
Контрпримером является равнобедренная трапеция, высота которой равна средней линии. У такой трапеции диагонали равны (по свойству равнобедренной трапеции) и взаимно перпендикулярны. Однако она не является квадратом.
Пункт б) Диагонали взаимно перпендикулярны и имеют общую середину
Ответ: Нет, не обязательно.
1) Так как диагонали имеют общую середину (точкой пересечения делятся пополам), то такой четырёхугольник — параллелограмм.
2) Так как диагонали этого параллелограмма взаимно перпендикулярны, то это ромб.
Ромб не обязательно является квадратом (его углы могут быть не прямыми).
Пункт в) Диагонали равны, взаимно перпендикулярны и имеют общую середину
Ответ: Да, обязательно.
1) Диагонали имеют общую середину четырёхугольник является параллелограммом.
2) Диагонали параллелограмма равны этот параллелограмм является прямоугольником.
3) Диагонали взаимно перпендикулярны этот прямоугольник (или параллелограмм) также является ромбом.
Четырёхугольник, который одновременно является и прямоугольником, и ромбом — это квадрат.
Вывод: а) нет; б) нет; в) да.