Правильный шестиугольник
A
B
C
D
E
F
ABCDEF вписан в окружность с центром
O
O. Доказано, что
A
C
D
F
ACDF — прямоугольник. Восстанови верную последовательность этапов доказательства.
Запиши в каждое поле ответа порядковый номер этапа доказательства без точки (например: 1).
⌣
A
B
D
=
⌣
A
B
+
⌣
B
C
+
⌣
C
D
=
18
0
∘
⌣ABD=⌣AB+⌣BC+⌣CD=180
∘
.
Докажем, что в четырёхугольнике
A
C
D
F
ACDF противолежащие стороны равны и хотя бы один угол прямой.
A
F
=
C
D
AF=CD, ведь это стороны правильного шестиугольника.
Так как правильный шестиугольник вписан в окружность, то все его вершины лежат на окружности и делят её на шесть равных дуг:
⌣
A
B
=
⌣
B
C
=
.
.
.
=
⌣
F
A
=
36
0
∘
6
=
6
0
∘
⌣AB=⌣BC=...=⌣FA=
6
360
∘
=60
∘
.
A
B
=
B
C
=
D
E
=
E
F
AB=BC=DE=EF, ведь это стороны правильного шестиугольника.
∠
A
B
C
=
∠
D
E
F
=
72
0
∘
6
=
12
0
∘
∠ABC=∠DEF=
6
720
∘
=120
∘
, потому что это углы правильного шестиугольника.
Следовательно,
△
A
B
C
=
△
D
E
F
△ABC=△DEF. Тогда
C
A
=
D
F
CA=DF.
∠
A
F
D
=
1
2
⌣
A
B
D
=
9
0
∘
∠AFD=
2
1
⌣ABD=90
∘
, так как это вписанный угол. Следовательно,
A
C
D
F
ACDF — прямоугольник.
Рассмотрим треугольники
A
B
C
ABC и
D
E
F
DEF.
Что и требовалось доказать.
Давайте разобьём доказательство на последовательные этапы и восстановим порядок:
1. Вписанный шестиугольник ABCDEF, центр окружности O, и все вершины делят окружность на равные дуги по 60°. Следовательно,
**Этап 1**: отмечаем, что дуги между соседними вершинами равны по 60°, и, следовательно, все соответствующие углы при центрах равны по 60°.
→ **Ответ: 1**
2. Из того, что ABCDEF — правильный шестиугольник, все стороны равны, и все дуги между вершинами равны по 60°. Тогда стороны AB, BC, DE, EF равны, также все внутренние углы у него равны по 120°.
→ **Ответ: 2**
3. Рассмотрим треугольники ABC и DEF. Поскольку все соответствующие стороны равны (например, AB = DE, BC = EF), и дуги равны, то эти треугольники равны по двум сторонам и углу между ними.
→ **Ответ: 3**
4. Тогда, из равенства треугольников ABC и DEF следует равенство соответствующих сторон: CA = DF.
→ **Ответ: 4**
5. Докажем, что четырехугольник ACDF является прямоугольником. Для этого покажем, что одна пара противоположных сторон равна и хотя бы один угол равен 90°. В частности, ∠AFD — вписанный угол, опирающийся на дугу ABD, которая равна 90°, так как это центральная дуга, делённая на 2. Значит, ∠AFD = 90°, а угол ∠ACD — равен ∠AFD, так как он вписанный, и он — прямой. Тогда за счёт равенства сторон, AC=DF.
→ **Ответ: 5**
6. Таким образом, ACDF — четырехугольник с противоположными сторонами равными и одним прямым углом, что и есть определение прямоугольника.
→ **Ответ: 6**
ИТОГОВАЯ последовательность этапов:
**Ответ: 1, 2, 3, 4, 5, 6**