如果平行四边形的各边都与一个圆相切,证明该平行四边形是菱形。
已知:一个平行四边形,其所有边都与一个圆相切。
要求:证明该平行四边形是菱形。
解答
这里我们画一个外切于圆的平行四边形PQRS,其所有边都与圆相切于点A、B、C和D。
因为它是平行四边形
$PS=QR$ 且 $PQ=RS$
我们知道,从同一点引出的圆的切线长度总是相等的。
$PB=PA$
$QD=QA$
$RD=RC$
$SC=SB$
将以上四个等式相加
$PB+QD+RD+SC=PA+QA+RC+SB$
$(QD+RD)+(PB+SC)=(PA+QA)+(RC+SB)$
$QR+(PB+SC)=PQ+(RC+SC)$ $(已知SB=SC)$
$QR+PS=PQ+RS$ $(PB+SB=PS 且 RC+SC=RS)$
$QR+QR=PQ+PQ$ $(因为 PS=QR 且 PQ=RS)$
$2QR=2PQ$
$\Rightarrow PQ=QR=RS=SP$
$\therefore$ 平行四边形PQRS是菱形。
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