Постройте прямой угол А. Отметьте на сторонах угла точки B и D так, что AB = AD, и проведите через них прямые, перпендикулярные сторонам угла. Отметьте точку C пересечения этих прямых.
Выполним построение в соответствии с условиями задачи:
1. Строим прямой угол с вершиной в точке A.
2. На сторонах угла отмечаем точки B и D так, чтобы отрезки AB и AD были равны (AB=AD).
3. Через точку B проводим прямую, перпендикулярную стороне, на которой лежит точка B (то есть прямой AB).
4. Аналогично, через точку D проводим прямую, перпендикулярную стороне, на которой лежит точка D (то есть прямой AD).
5. Точку пересечения этих двух построенных прямых обозначаем как C.
В результате этих действий мы получаем четырёхугольник ABCD.
Как называется четырёхугольник ABCD?
Чтобы определить вид четырёхугольника ABCD, проанализируем его свойства, вытекающие из построения.
Сначала рассмотрим углы фигуры.
- Угол ∠A — прямой по условию, то есть ∠A=90∘.
- Прямая, содержащая сторону BC, по построению перпендикулярна прямой, содержащей сторону AB. Следовательно, угол ∠B=90∘.
- Аналогично, прямая, содержащая сторону DC, перпендикулярна прямой, содержащей сторону AD. Следовательно, угол ∠D=90∘.
- Сумма углов любого выпуклого четырёхугольника равна 360∘. Поэтому угол ∠C=360∘−∠A−∠B−∠D=360∘−90∘−90∘−90∘=90∘.
Так как все углы четырёхугольника ABCD прямые, он является прямоугольником.
Теперь рассмотрим стороны фигуры.
- По условию, смежные стороны AB и AD равны: AB=AD.
- Поскольку ABCD — прямоугольник, его противолежащие стороны равны, то есть AB=CD и AD=BC.
- Из этих двух фактов следует, что все четыре стороны четырёхугольника равны между собой: AB=BC=CD=DA.
Прямоугольник, у которого все стороны равны, является квадратом.
Ответ: Четырёхугольник ABCD является квадратом.