Введение

Четырехугольник с двумя парами параллельных сторон.

В евклидовой геометрии параллелограмм — это простой (не самопересекающийся) четырехугольник, имеющий две пары параллельных сторон. Противоположные стороны параллелограмма равны по длине, а противоположные углы — равны по величине. Равенство противоположных сторон и углов является прямым следствием постулата Евклида о параллельных прямых, и ни одно из этих условий нельзя доказать, не опираясь на этот постулат или одну из его эквивалентных формулировок. Для сравнения, четырехугольник, имеющий хотя бы одну пару параллельных сторон, называется трапецией (в американском английском) или трапецией (в британском английском). Трехмерным аналогом параллелограмма является параллелепипед. Слово происходит от греческого παραλληλόγραμμον (parallēlógrammon), что означает фигуру, образованную "параллельными линиями".

Особые случаи

Прямоугольник – Параллелограмм с четырьмя равными углами (прямыми углами). Ромб – Параллелограмм с четырьмя равными сторонами. Любой параллелограмм, который не является ни прямоугольником, ни ромбом, традиционно назывался ромбоидом, но этот термин не используется в современной математике. Квадрат – Параллелограмм с четырьмя равными сторонами и равными углами (прямыми углами).

Другие свойства

Противоположные стороны параллелограмма параллельны (по определению) и поэтому никогда не пересекаются. Площадь параллелограмма в два раза больше площади треугольника, образованного одной из его диагоналей. Площадь параллелограмма также равна модулю векторного произведения двух смежных сторон. Любая прямая, проходящая через середину параллелограмма, делит его площадь пополам. Любое невырожденное аффинное преобразование переводит параллелограмм в другой параллелограмм. Параллелограмм обладает вращательной симметрией порядка 2 (на 180°) (или порядка 4, если это квадрат). Если у него также ровно две оси симметрии, то это ромб или прямоугольник (не являющийся квадратом). Если у него четыре оси симметрии, то это квадрат. Периметр параллелограмма равен 2(a + b), где a и b – длины смежных сторон. В отличие от любого другого выпуклого многоугольника, параллелограмм нельзя вписать в треугольник, площадь которого меньше удвоенной площади параллелограмма. Центры четырех квадратов, построенных на сторонах параллелограмма как внутренним, так и внешним образом, являются вершинами квадрата. Если две прямые, параллельные сторонам параллелограмма, проведены через концы диагонали, то параллелограммы, образованные по обе стороны от этой диагонали, равны по площади. Если параллелограмм задан длинами двух смежных сторон B и C, а также длиной одной из диагоналей D1, то его площадь можно найти по формуле Герона. В частности, это

где , а множитель 2 возникает из того факта, что выбранная диагональ делит параллелограмм на два конгруэнтных треугольника.

Из координат вершины

Пусть векторы и пусть обозначает матрицу с элементами a и b. Тогда площадь параллелограмма, образованного векторами a и b, равна . Пусть векторы и пусть . Тогда площадь параллелограмма, образованного векторами a и b, равна . Пусть точки A, B и C. Тогда знаковая площадь параллелограмма с вершинами в точках A, B и C эквивалентна определителю матрицы, построенной с использованием векторов A, B и C в качестве строк, с добавлением столбца единиц в конце:

Автомедианный треугольник

Автомедианный треугольник – это треугольник, медианы которого пропорциональны его сторонам (хотя и в другом порядке). Если ABC – автомедианный треугольник, в котором вершина A лежит напротив стороны a, G – центроид (точка пересечения медиан треугольника ABC), а AL – одна из продолженных медиан треугольника ABC, причем точка L лежит на описанной окружности треугольника ABC, то BGCL – параллелограмм.

Тангентный параллелограмм эллипса

Для эллипса два диаметра называются сопряжёнными тогда и только тогда, когда касательная к эллипсу в конце одного диаметра параллельна другому диаметру. Каждая пара сопряжённых диаметров эллипса имеет соответствующий тангенциальный параллелограмм, иногда называемый ограничивающим параллелограммом, образованный касательными к эллипсу в четырёх концах сопряжённых диаметров. Все тангенциальные параллелограммы для данного эллипса имеют одинаковую площадь. Эллипс можно восстановить по любой паре сопряжённых диаметров или по любому тангенциальному параллелограмму.

Лица параллелепипеда

Параллелепипед — это трехмерная фигура, все шесть граней которой являются параллелограммами.