Кіріспе

Кез келген циклдік көпбұрышты қалай үшбұрыштарға бөлуге болса да, үшбұрыштардың ішкі радиустарының қосындысы тұрақты болады. Геометриядағы жапон теоремасы бойынша, циклдік көпбұрышты қалай үшбұрыштарға бөлуге болса да, үшбұрыштардың ішкі радиустарының қосындысы өзгермейді. Керісінше, егер ішкі радиустардың қосындысы үшбұрыштарға бөлу тәсіліне тәуелді болмаса, онда көпбұрыш циклдік болады. Жапон теоремасы Карно теоремасынан шығады; бұл Сангаку есебі.

Дәлел

Бұл теореманы алдымен ерекше жағдайды дәлелдеу арқылы көрсетуге болады: циклдік төртбұрышты қалай үшбұрыштарға бөлсе де, үшбұрыштардың ішкі радиустарының қосындысы тұрақты болады. Төртбұрыштың жағдайы дәлелденгеннен кейін, циклдік көпбұрыш теоремасының жалпы жағдайы тікелей салдар болып табылады. Төртбұрышты ереже циклдік көпбұрыштың жалпы бөлінісінің төртбұрышты құраушыларына қолданылуы мүмкін, ал ережені қайталап қолдану, бір диагональды "айырды", берілген бөліністен барлық мүмкін бөліністерді жасайды, әр "айыру" ішкі радиустардың қосындысын сақтайды. Төртбұрыштың жағдайы циклдік төртбұрыштарға арналған жапон теоремасының қарапайым кеңейтілуінен туындайды, ол төртбұрыштың екі мүмкін үшбұрыштарына сәйкес келетін екі жұп орталықтардан тіктөртбұрыш құралатынын көрсетеді. Бұл теореманың қадамдары негізгі конструктивті Евклид геометриясынан аспайды. Диагональдарға параллель және орталықтар тіктөртбұрышының төбелеріне жанасатын параллелограммды қосымша салу арқылы, циклдік көпбұрыш теоремасының төртбұрышты жағдайы бірнеше қадамда дәлелденеді. Екі жұп радиустардың қосындысының теңдігі салынған параллелограммның ромб болу шартымен тең, және бұл салуда оңай көрсетіледі. Төртбұрыштың жағдайының тағы бір дәлелі Уилфред Рейеске (2002) тиесілі. Дәлелдемеде циклдік төртбұрыштарға арналған жапон теоремасы да, циклдік көпбұрыш теоремасының төртбұрышты жағдайы да Тебольдің III мәселесінің салдары ретінде дәлелденеді.