Definíció: Azokat a konvex
négyszögeket, amelyeknek minden oldala egy kör húrja, húrnégyszögeknek
nevezzük.
Tétel: Bármely húrnégyszög két szemközti oldalának összege 180°.
Bizonyítás:
A tétel igazolásához az ábra húrnégyszögének
két átellenes csúcsához meghúzzuk a sugarakat. Így az
és a
kerületi
szögekhez, a húrnégyszög két szemközti szögéhez tartozó középponti szögek
is láthatók. Ezek együttesen egy teljes szöget alkotnak:
,
így
.
Megfordítás: Ha egy négyszög két szemközti szögének összege 180°, akkor az húrnégyszög.
Bizonyítás:
Ennek igazolásához tekintsük az ABCD
négyszöget, amelyről tudjuk, hogy
.
A négyszög D, A, B csúcspontja meghatároz egy kört, de erről még
nem tudjuk, hogy áthalad-e a C csúcson.
A körvonal valamely P pontjából a BD átló látószöge
,
mert a BADP húrnégyszög. Mivel a látószögkörív azoknak a pontoknak
a halmaza, amelyekből egy szakasz megadott szög alatt látszik, a DPB
körív egyik pontjának kell lennie a C pontnak, mert onnan is
a látószöge a BD átlónak. (A szimmetrikus köríven nem lehet a C
pont, mert akkor az ABCD négyszög konkáv lenne.)
A tételt és megfordítását összefoglaljuk:
Egy négyszög akkor és csak akkor húrnégyszög, ha szemközti szögeinek összege
180°.