Четвороугао

Збир углова четвороугла је 360º .

Ако су aa, bb, cc и dd странице, а d1{d_1} и d2{d_2} дијагонале четвороугла, онда важи

a2+b2+c2+d2=d12+d22+4m2{a^2} + {b^2} + {c^2} + {d^2} = d_1^2 + d_2^2 + 4{m^2},

Где је mm дуж одређена средишњим тачкама дијагонала.

cetvorougao

Површина

P=d1d2sin⁡α2P = \frac{{{d_1}{d_2}\sin \alpha }}{2}

P=(p−a)(p−b)(p−c)(p−d), p=a+b+c+d2P = \sqrt {\left( {p - a} \right)\left( {p - b} \right)\left( {p - c} \right)\left( {p - d} \right)} ,{\text{ }}p = \frac{{a + b + c + d}}{2}

Четвороугао са узајамно нормалним дијагоналама

P=d1d22P = \frac{{{d_1}{d_2}}}{2}.

cetvorougao sa normalnim dijagonalama1

Описани (тангентни) четвороугао

У четвороугао се може уписати кружница тада и само тада када је

a+c=b+da+c=b+d

opisani cetvorougao1

P=(a+c)⋅rP=(a+c)\cdot r

P=(b+d)⋅rP=(b+d)\cdot r

Уписани (тетивни) четвороугао

Око четвороугла се може описати кружница тада и само тада када је

α+γ=β+δ=180∘.\alpha + \gamma =\beta + \delta={180^\circ}.

За уписани четвороугао важи

ac+bd=d1d2ac + bd = {d_1}{d_2}.

 upisani cetvorougao

Збир углова сваког четвороугла је 360∘360^\circ, јер га дијагонала дели на два троугла. Површину можете израчунати из дијагонала и угла φ\varphi под којим се секу: P=d1d2sin⁡φ2P = \frac{d_1 d_2 \sin\varphi}{2}. Кад су дијагонале нормалне, као код ромба, квадрата и делтоида, sin⁡φ=1\sin\varphi = 1, па је P=d1d22P = \frac{d_1 d_2}{2}.

У четвороугао се може уписати кружница ако и само ако је a+c=b+da + c = b + d; тада је P=(a+c)⋅rP = (a + c) \cdot r. Око четвороугла се може описати кружница ако и само ако је α+γ=β+δ=180∘\alpha + \gamma = \beta + \delta = 180^\circ, а за такав, тетивни четвороугао важи и Птоломејева теорема ac+bd=d1d2ac + bd = d_1 d_2. Пазите: образац P=(p−a)(p−b)(p−c)(p−d)P = \sqrt{(p - a)(p - b)(p - c)(p - d)} важи само за тетивни четвороугао.

φ = 100,3°d₁d₂ABCDS
Збир углова
360°
Површина P
34,5
d₁ · d₂ · sin φ : 2
34,5
Ма како померали темена, површина израчуната из дијагонала, d1d2sin⁡φ2\frac{d_1 d_2 \sin\varphi}{2}, једнака је стварној површини. Док је четвороугао конвексан, збир његових углова остаје 360∘360^\circ.

Површина парцеле у облику четвороугла може се израчунати из две измерене дијагонале и угла између њих, без мерења страница. А ко прави змаја од две укрштене летвице, из истог обрасца зна колико му папира треба: летвице су нормалне дијагонале, па је површина d1d22\frac{d_1 d_2}{2}.

Површина плаца

Плац у Сремској Каменици има облик неправилног четвороугла. Геометар је измерио његове дијагонале, 42 m и 30 m, и угао од 70∘70^\circ под којим се оне секу. Колика је површина плаца у квадратним метрима и у арима?

Решење

  1. Знамо обе дијагонале и угао између њих, па користимо P=d1d2sin⁡φ2P = \frac{d_1 d_2 \sin\varphi}{2}, са d1=42d_1 = 42 m, d2=30d_2 = 30 m и φ=70∘\varphi = 70^\circ.
  2. Половина производа дијагонала је 42⋅302=630\frac{42 \cdot 30}{2} = 630.
  3. Пошто је sin⁡70∘≈0,9397\sin 70^\circ \approx 0{,}9397, добијамо P≈630⋅0,9397≈592P \approx 630 \cdot 0{,}9397 \approx 592 m².
  4. Један ар има 100 m², па је P≈5,92P \approx 5{,}92 ари.

Одговор: Плац има површину од око 592 m², односно око 5,92 ари.

Задатак за вежбу

Дијагонале четвороугла су d1=10d_1 = 10 cm и d2=8d_2 = 8 cm и секу се под углом од 30∘30^\circ. Колика је површина четвороугла? Колика би била да су дијагонале нормалне?

Прикажи решење

P=10⋅8⋅sin⁡30∘2=40⋅12=20P = \frac{10 \cdot 8 \cdot \sin 30^\circ}{2} = 40 \cdot \frac{1}{2} = 20 cm². Кад су дијагонале нормалне, sin⁡90∘=1\sin 90^\circ = 1, па је P=10⋅82=40P = \frac{10 \cdot 8}{2} = 40 cm².