Доказать что четырехугольник все вершины которого определены своими радиусами векторами

Доказать что четырехугольник все вершины которого определены своими радиусами векторами

Докажите, что средние линии любого четырёхугольника точкой пересечения делятся пополам.

Пусть дан произвольный четырёхугольник ABCD, точки M, N, P и Q — середины его сторон AB, BC, CD и AD соответственно. Введём векторы как показано на рисунке: пусть а Ясно, что по правилу сложения векторов

Выразим векторы и через векторы и

Пусть O — середина MP, тогда

По правилу сложения векторов таким образом, подставляя выражение этих векторов через векторы и окончательно получим:

Таким образом, убедились, что середина MP является серединой NQ, а значит, точкой пе-ресечения эти отрезки делятся пополам.

Следствие. Заметим, что четырёхугольник MNPQ является параллелограммом. Такой параллелограмм называется параллелограммом Вариньона.

Сформулируем важное свойство четырёхугольников: для того, чтобы четырёхугольник был параллелограммом, необходимо и достаточно, чтобы его диагонали точкой пересечения делились пополам.

Докажите, что четырёхугольник является параллелограммом тогда и только тогда, когда отрезки, соединяющие середины его противоположных сторон, проходят через точку пересечения диагоналей.

Пусть дан произвольный четырёхугольник ABCD, диагонали которого пересекаются в одной точке со средними линиями. Введём обозначения, как показано на рисунке. По правилу сложения векторов имеем: и Тогда а значит, Аналогично для следовательно, тем самым, Получается, две стороны четырёхугольника равны и параллельны, а значит, ABCD — параллелограмм.

Источник