Đa giác lồi n cạnh gọi là n-giác đều nếu tất cả các cạnh của nó

Bài 5: Hai hình bằng nhau

Bài 22 (trang 23 sgk Hình học 11 nâng cao): Đa giác lồi n cạnh gọi là n-giác đều nếu tất cả các cạnh của nó bằng nhau và tất cả các góc của nó bằng nhau. Chứng tỏ rằng hai n-giác đều bằng nhau khi và chỉ khi chúng có cạnh bằng nhau

Lời giải:

Theo định nghĩa. Hai n-giác đều bằng nhau thì cạnh bằng nhau. Ngược lại giả sử hai n-giác đều A₁A₂…A_n và A'₁A'₂...A'_n có cạnh bằng nhau. Khi đó nếu gọi O và O’ lần lượt là tâm các đường tròn ngoại tiếp hai đa giác đó thì hai tam giác OA₁A₂ và O’A’₁A’₂ bằng nhau.

Vậy có phép dời hình F biến tam giác OA₁A₂ thành tam giác O'A'₁A'₂. Vì hai tam giác OA₂A₃ và O'A'₂A'₃ cùng bằng nhau nên F biến điểm A₃ thành điểm A'₃. (Vì A₃ không thể biến thành A’₁).

Lập luận tương tự ta cũng có F biến các điểm A₄….A_n lần lượt thành các điểm A'₄ ….A'_n. Như vậy hai đa giác đều đã cho bằng nhau.