Для того чтобы определить, является ли четырёхугольник квадратом, нужно рассмотреть свойства его диагоналей. Давайте разберем каждый случай по отдельности.
1. Диагонали равны и взаимно перпендикулярны:
- Если диагонали равны и пересекаются под прямым углом, то это свойство характерно для ромба.
- Однако, чтобы четырехугольник был квадратом, необходимо, чтобы все его стороны были равны, а углы - прямыми.
- Таким образом, если только диагонали равны и взаимно перпендикулярны, но не известно, равны ли стороны, то мы не можем утверждать, что это квадрат. Это может быть ромб.
2. Диагонали взаимно перпендикулярны и имеют общую середину:
- Если диагонали взаимно перпендикулярны и пересекаются в одной точке (общей середине), то это также указывает на ромб.
- Однако, как и в предыдущем случае, это не гарантирует, что все стороны равны и углы прямые.
- Следовательно, этот случай также не позволяет утверждать, что четырёхугольник является квадратом.
3. Диагонали равны, взаимно перпендикулярны и имеют общую середину:
- Это условие является самым строгим. Если диагонали равны, пересекаются под прямым углом и имеют общую середину, то это свойство как раз и указывает на квадрат.
- В данном случае, так как все стороны равны и углы прямые, мы можем с уверенностью сказать, что четырёхугольник является квадратом.
Таким образом, подводя итог:
- Первый случай: не обязательно квадрат (может быть ромб).
- Второй случай: не обязательно квадрат (может быть ромб).
- Третий случай: да, это квадрат.