Давайте рассмотрим четырехугольник ABCD, у которого пары противоположных сторон равны, то есть ( AB = CD ) и ( AD = BC ).
Для доказательства того, что противоположные стороны являются параллельными, можно воспользоваться теоремой о параллельности: если в трапеции (или в любом четырехугольнике) длины противоположных сторон равны, то эти стороны параллельны.
- Предположим, что AB и CD не параллельны. Тогда они пересекутся в точке E.
- Поскольку AB и CD имеют одинаковую длину и пересекаются, можно провести параллельные прямые, проходящие через точки A и B со стороны прямой CD, и через точки C и D со стороны прямо AB.
- По свойствам параллельных прямых, в данном случае, возникает противоречие с тем, что мы предполагали о равенстве их длин, так как теперь мы получили, что отрезки, образованные их пересечением, не могут одновременно быть равны между собой и быть конечными.
Таким образом, наше предположение о том, что стороны AB и CD не параллельны, неверно. Следовательно, стороны AB и CD параллельны.
Аналогично, можно доказать, что стороны AD и BC также параллельны.
Таким образом, если в четырехугольнике противоположные стороны равны, то они обязательно параллельны. Это свойство является ключевым для параллелограмма, в частности, его следует запомнить для экзамена.