正方形
正方形
在平面几何学中,正方形是四边相等且四个角是直角的四边形。正方形是正多边形的一种:正四边形。四个顶点为ABCD的正方形可以记为formula_1 "ABCD"。
正方形是二维的超方形,也是二维的正轴形。
性质.
正方形是正四边形,是特殊的矩形、对称四边形、平行四边形。其四个内角为直角。除了四边四角相等的性质,正方形还有以下性质:
面积和周长.
正方形的周长是它的边长的4倍。如果边长为"a",那么周长formula_3。正方形的面积是其边长的平方。如果边长为"a",那么面积formula_4。如果我们知道正方形的对角线长"d",那么我们也可以之计算面积formula_5,如果正方形边心距为r,外接圆半径是R,那么formula_6。,formula_7。
若正方形的边长为整数,其面积就是一个完全平方数。在周长固定时,正方形的面积一定大于其他非正方形的四边形的面积。
对称性.
正方形是一种高度对称的平面图形,它关于两条对角线的交点中心对称(这个点又被称作正方形的中心)。它的对称轴有四条,分别是对边中点的连线以及两条对角线。保持正方形不变的变换有8种,包括全等变换,以正方形中心为中心、角度为90度、180度和270度的旋转,以及关于四条对称轴的反射。这八个变换组成了一个群,是二面体群中的一个,记作D4。
正方形与无理数.
公元前五世纪时,毕达哥拉斯学派最早证明了正方形的对角线长度与边长长度的比例:formula_8,是无法表示为两个自然数的公比的。
平面镶嵌.
用同一种多边形不重叠地将平面“铺满”,称为平面的正镶嵌图。正方形是能够组成平面的正镶嵌图的三种正多边形之一(另外两种分别是正三角形和正六边形)。