مساحت چهارضلعی محاطی

فرمول براهماگوپتا (Brahmagupta) برای اشکال محاط در دایره

طول اضلاع

نکته: مجموع طول هر سه ضلع باید از طول ضلع چهارم بیشتر باشد، در غیر این صورت چنین شکلی وجود نخواهد داشت.

مساحت دقیق (Area)

نیم محیط (s):

چهارضلعی محاطی (Cyclic Quadrilateral) چیست؟

چهارضلعی محاطی شکلی هندسی است که چهار راس آن دقیقاً روی محیط یک دایره قرار می‌گیرند. این ویژگی باعث می‌شود که شکل دارای خواص منحصر به فردی باشد؛ مهم‌ترین ویژگی این است که مجموع زوایای روبرو برابر ۱۸۰ درجه می‌باشد.
در بین تمام چهارضلعی‌هایی که با ۴ ضلع مشخص ($a,b,c,d$) می‌توان ساخت، چهارضلعی محاطی دارای بیشترین مساحت ممکن است. به همین دلیل در مسائل بهینه‌سازی فضا، این شکل اهمیت بالایی دارد.

فرمول براهماگوپتا (Brahmagupta's Formula)

این فرمول در قرن هفتم میلادی توسط ریاضیدان هندی، براهماگوپتا کشف شد و شباهت زیادی به فرمول هرون (برای مثلث) دارد.

s = (a + b + c + d) / 2

Area = √(s-a)(s-b)(s-c)(s-d)

کاربردهای عملی

طراحی مخازن و سازه

هنگام طراحی دریچه‌ها یا پنجره‌های گرد که نیاز به تقسیم‌بندی داخلی دارند، استفاده از چهارضلعی‌های محاطی حداکثر فضای بازشو را تضمین می‌کند.

نقشه‌برداری هوایی

در فتوگرامتری، گاهی ۴ نقطه شاخص (GCP) انتخاب می‌شوند که تقریباً روی یک دایره فرضی قرار دارند تا محاسبات تصحیح هندسی ساده‌تر و دقیق‌تر انجام شود.

سوالات متداول (FAQ)

آیا هر چهارضلعی را می‌توان در دایره محاط کرد؟
خیر. تنها چهارضلعی‌هایی محاطی هستند که مجموع زوایای روبرویشان ۱۸۰ درجه باشد. مستطیل و مربع همیشه محاطی هستند، اما لوزی (به جز مربع) و متوازی‌الاضلاع (به جز مستطیل) محاطی نیستند.
تفاوت این فرمول با فرمول برتشنایدر چیست؟
فرمول براهماگوپتا حالت خاصی از فرمول برتشنایدر است. براهماگوپتا فقط برای چهارضلعی‌های محاطی کاربرد دارد، در حالی که برتشنایدر برای هر نوع چهارضلعی (با دانستن زوایا) قابل استفاده است.