由四点画正方形

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/26 21:37:08
在一正方形的四条边上各取四点,且由这四点连成的四边形无对称性,然后擦去正方形,怎样由这四点重新画出正方形?
“tempusertemp - 举人 四级”的方法很好,但在变动A点位置使两线段长度相等时该如何操作,能再详细点吗?

楼主,对最后确定A的那部分做了补充。

--------------------------------------
是可以的。
四边形每条边都与原来的正方形的边组成一个直角三角形。
一共有四个这样的直角三角形
四边形的边是这4个直角三角形的斜边

当仅已知四边形的时候,以每条四边形的边为直径做圆,一共做四个。那么正方形的四个顶点一定分别在这四个圆上。(因为与两点连线互相垂直的点的轨迹就是一个圆)。

在一个圆上任取一点A,那么连接这点与所在圆的直径的两个端点,然后再延长这两条线段,与另外的两个圆又交于两点。这两点与A连接的线段长应该相等(正方形边长相等)。让A变动所在圆上的位置,只有一个位置能保证两线段相等。于是确定点A的位置。这样就能恢复出正方形了。
---------------------------------------

如果要确定A点的位置。要用到些三角函数的知识。
下面的思路是,先求出表达式来,然后再寻找用尺规做出表达式来的方法。

这里不太好画图。我用字母来说好了。
设四边形MNPQ(字母顺时针排列!).以MN为斜边的直角三角形另一个顶点为U,以QM为斜边的顶点为W,以NP为斜边的顶点为V。
为了运算方便,设下面的常量:
角QMN大小为A,角MNP大小为B,MQ长b,MN长a,NP长c.
设变量角UNM=x
则角UMN=90-x,角WMQ=180-A-(90-x),
角PNV=180-B-x
MU+WM=UN+NV
列方程:
bcos(90-A+x)+asinx=acosx+ccos(180-B-x)
打开,整理得:
sinx/cosx = (a-ccosB-bsinA)/(a-bcosA-csinB)

接下来就是用尺规做出来。
x是某个直角三角形的一个锐角。
这个直角三角形的x所对的边长为a-ccosB-bsinA
这每一项都能用尺规做出来(你可以看三角函数的定义)。于是可以用尺规做出这条边长。
x相邻的直角边长