如果平行四邊形的各邊都與一個圓相切,證明該平行四邊形是菱形。
已知:一個平行四邊形,其所有邊都與一個圓相切。
要求:證明該平行四邊形是菱形。
解答
這裡我們畫一個外切於圓的平行四邊形PQRS,其所有邊都與圓相切於點A、B、C和D。

因為它是平行四邊形
$PS=QR$ 且 $PQ=RS$
我們知道,從同一點引出的圓的切線長度總是相等的。
$PB=PA$
$QD=QA$
$RD=RC$
$SC=SB$
將以上四個等式相加
$PB+QD+RD+SC=PA+QA+RC+SB$
$(QD+RD)+(PB+SC)=(PA+QA)+(RC+SB)$
$QR+(PB+SC)=PQ+(RC+SC)$ $(已知SB=SC)$
$QR+PS=PQ+RS$ $(PB+SB=PS 且 RC+SC=RS)$
$QR+QR=PQ+PQ$ $(因為 PS=QR 且 PQ=RS)$
$2QR=2PQ$
$\Rightarrow PQ=QR=RS=SP$
$\therefore$ 平行四邊形PQRS是菱形。
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