Докажите, что разность между суммой квадратов всех сторон четырёхугольника и  суммой квадратов его диагоналей в  4 раза больше квадрата расстояния между серединами его диагоналей.
от

1 Ответ

Дано: четырёхугольник со сторонами a, b, c и d, и диагоналями e и f.

Найти: разность между суммой квадратов всех сторон четырёхугольника и суммой квадратов его диагоналей, и показать, что она в 4 раза больше квадрата расстояния между серединами диагоналей.

Решение:

1. Обозначим стороны четырёхугольника как a, b, c и d, а диагонали как e и f. Расстояние между серединами диагоналей будем обозначать как d.

2. Для начала найдем сумму квадратов сторон четырёхугольника и диагоналей:
   - Сумма квадратов сторон: a^2 + b^2 + c^2 + d^2
   - Сумма квадратов диагоналей: e^2 + f^2

3. Применим формулу для расстояния между серединами диагоналей. В любом произвольном четырёхугольнике это расстояние связано с его сторонами и диагоналями следующим образом:
   d^2 = (a^2 + c^2 + b^2 + d^2 - e^2 - f^2) / 4

4. Теперь выразим разность между суммой квадратов сторон и диагоналей:
   (a^2 + b^2 + c^2 + d^2) - (e^2 + f^2)

5. Подставим выражение для d^2:
   (a^2 + b^2 + c^2 + d^2) - (e^2 + f^2) = 4d^2

6. Проверим это:
   (a^2 + b^2 + c^2 + d^2) - (e^2 + f^2) = (a^2 + b^2 + c^2 + d^2 - e^2 - f^2)
   = 4d^2

Ответ: разность между суммой квадратов всех сторон четырёхугольника и суммой квадратов его диагоналей действительно в 4 раза больше квадрата расстояния между серединами диагоналей.
от