Taisnstūris pret Rombu
Rombs un taisnstūris ir četrstūri. Šo figūru ģeometrija cilvēkam bija zināma tūkstošiem gadu. Šis priekšmets ir skaidri apskatīts grieķu matemātiķa Eiklīda grāmatā “Elementi”.
Paralēlogramma
Paralēlogrammu var definēt kā ģeometrisku figūru ar četrām malām ar pretējām pusēm paralēlām viena otrai. Precīzāk, tas ir četrstūris ar diviem pāriem paralēlu malu. Šis paralēlais raksturs piešķir daudzus paralēlogrammu ģeometriskos parametrus.
Četrstūris ir paralelogramma, ja ir atrasti šādi ģeometriskie raksturlielumi.
• Diviem pretējo malu pāriem ir vienāds garums. (AB = DC, AD = BC)
• Divi pretēju leņķu pāri ir vienāda lieluma. ()
• Ja blakus esošie leņķi ir papildu
• Sānu pāris, kas atrodas viens otram pretī, ir paralēli un vienāda garuma. (AB = DC un AB∥DC)
• Diagonāles viena otru šķērso (AO = OC, BO = OD)
• Katra diagonāle sadala četrstūri divos sakrītos trīsstūros. (∆ADB ≡ ∆BCD, ∆ABC ≡ ∆ADC)
Turklāt malu kvadrātu summa ir vienāda ar diagonāļu kvadrātu summu. To dažreiz sauc par paralēlogrammas likums un tam ir plašs pielietojums fizikā un inženierijā. (AB2 + BC2 + Kompaktdisks2 + DA2 = Maiņstrāva2 + BD2)
Katru no iepriekšminētajiem parametriem var izmantot kā īpašības, kad ir noskaidrots, ka četrstūris ir paralelograms.
Paralēlogrammas laukumu var aprēķināt, aprēķinot pēc vienas puses garuma un augstuma pret pretējo pusi. Tāpēc paralēles diagrammas laukumu var izteikt kā
Paralēlogrammas laukums = pamatne × augstums = AB×h
Paralēlogrammas laukums nav atkarīgs no atsevišķās paralelogrammas formas. Tas ir atkarīgs tikai no pamatnes garuma un perpendikulārā augstuma.
Ja paralēles diagrammas malas var attēlot ar diviem vektoriem, laukumu var iegūt pēc divu blakus esošo vektoru vektora produkta (šķērsprodukta) lieluma.
Ja puses AB un AD apzīmē ar vektoriem () un () Attiecīgi paralelogrammas laukumu apzīmē ar , kur α ir leņķis starp un .
Tālāk ir sniegtas dažas paralelogrammas uzlabotās īpašības;
• Paralēlogrammas laukums ir divreiz lielāks par trijstūra laukumu, ko rada jebkura tā diagonāle.
• Paralēlogrammas laukumu dala uz pusēm ar jebkuru līniju, kas iet caur viduspunktu.
• Jebkura ne-deģenerēta afīnu pārveidošana notiek paralēlā diagrammā ar citu paralelogrammu
• Paralēlagrammai ir 2. kārtas rotācijas simetrija
• Attālumu summa no jebkura paralēles diagrammas iekšējā punkta līdz malām nav atkarīga no punkta atrašanās vietas
Taisnstūris
Četrstūris ar četriem taisniem leņķiem ir pazīstams kā taisnstūris. Tas ir paralelogrammas īpašs gadījums, kad leņķi starp visām divām blakus esošajām pusēm ir taisni.
Apsverot taisnstūra ģeometriju, papildus visām paralelogrammas īpašībām var atpazīt papildu raksturlielumus..
• Katrs leņķis virsotnēs ir taisns leņķis.
• Diagonāles ir vienāda garuma, un tās sadala viena otru. Tāpēc arī sadalītās sadaļas ir vienāda garuma.
• Diagonāļu garumu var aprēķināt, izmantojot Pitagora teorēmu:
PQ2 + PS2 = SQ2
• Platības formula tiek samazināta līdz reizinājumam ar garumu un platumu.
Taisnstūra laukums = garums × platums
• taisnstūrī ir atrodamas daudzas simetriskas īpašības, piemēram;
- Taisnstūris ir ciklisks, kurā visas virsotnes var novietot uz apļa perimetru.
- Tas ir vienādmalu, kur visi leņķi ir vienādi.
- Tā ir izogonāla, kur visi stūri atrodas vienā un tajā pašā simetrijas orbītā.
- Tam ir gan refleksīva simetrija, gan rotācijas simetrija.
Rombs
Četrstūris ar visām pusēm ir vienāda garuma, ir pazīstams kā rombs. To sauc arī par vienādmalu četrstūris. Tiek uzskatīts, ka tai ir rombveida forma, līdzīga tai, kāda ir spēļu kārtīs.
Rhombus ir arī īpašs paralelogrammas gadījums. To var uzskatīt par paralelogrammu ar visām četrām pusēm vienādām. Tam ir papildus paralelogrammas īpašībām arī īpašas īpašības.
• Romba diagonāles viena otru sadala taisnā leņķī; diagonāles ir perpendikulāras.
• Diagonāles sadala divus pretējos iekšējos leņķus.
• Vismaz divas no blakus esošajām pusēm ir vienāda garuma.
Romba laukumu var aprēķināt ar tādu pašu metodi kā paralelogrammu.
Kāda ir atšķirība starp Rombus un taisnstūri?
• Rombs un taisnstūris ir četrstūri. Taisnstūris un rombs ir paralelogrammu īpašie gadījumi.
• Jebkura laukumu var aprēķināt, izmantojot formulu pamatne × augstums.
• ņemot vērā diagonāles;
- Romba diagonāles viena otru sadala taisnā leņķī, un izveidotie trijstūri ir vienādmalu.
- Taisnstūra diagonāles ir vienāda garuma un pusotras viena otrai; sadalītās sekcijas ir vienāda garuma. Diagonāles taisnstūri sadala divās vienādās taisnstūrās.
• ņemot vērā iekšējos leņķus;
- Romba iekšējos leņķus sadala diagonāles
- Visi četri taisnstūra iekšējie leņķi ir taisni.
• ņemot vērā sānus;
- Tā kā romā visas četras malas ir vienādas, malas kvadrāts četras reizes ir vienāds ar diagonāles kvadrātu summu (izmantojot Parallelograma likumu).
- Taisnstūros divu blakus esošo malu kvadrātu summa ir vienāda ar diagonāles kvadrātu galos. (Pitagora likums)