
平行四辺形の条件 :
AD ‖ BC かつ AD = BC かつ AB ‖ DC かつ AB = DC
または、
∠ABC = ∠CDA かつ ∠BAD = ∠DCB
【 問 題 1 】
平行四辺形の対角線は互いに中点で交わることを証明せよ。
【 解 答 】
∠ABC = ∠CDA と ∠ADB = ∠CBD より、
∠ABP = ∠CDP
∠BAD = ∠DCB と ∠ACB = ∠CAD より、
∠BAP = ∠DCP
∠APB = ∠CPD
AB = CD
よって、 △ABP と △CDP は合同である。
よって、 BP = DP かつ AP = CP
したがって、 平行四辺形の対角線は互いに中点で交わる。
【 問 題 2 】
平行四辺形の対角線の交点を通る直線は平行四辺形の面積を2等分することを証明せよ。
【 解 答 】
問 題 1 で証明したように、 △ABP と △CDP は合同である。
∠ADB = ∠CBD かつ ∠BFE = ∠DEF かつ ∠EPD = ∠FPB かつ BP = DP より
△BFP と △DEP は合同である。
∠AEF = ∠CFE かつ ∠ACB = ∠CAD かつ ∠APE = ∠CPF かつ AP = CP より
△APE と △CPF は合同である。
よって、 □ABFE と □CDEF は合同である。
よって、 平行四辺形の対角線の交点を通る直線は平行四辺形の面積を2等分する。