Teorema de Ptolomeo

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En todo cuadrilátero cíclico, el producto de la longitud de las diagonales es igual a la suma de los productos de las longitudes de los lados opuestos.

Demostración(es)
Demostración: 

 

AC×DB=AB×DC+AD×CB

Los ángulos BAC y BDC son iguales. ¿Por qué? Porque tienen la misma cuerda común BC

Construye el ángulo ABE=DBC

Entonces los triángulos ABE=DBC son semejantes. ¿Por qué? Porque tienen dos pares de ángulos iguales: BAC=BDC,ABE=DBC

Por lo tanto, AEAB=DCDB. O bien, AE×DB=AB×DC(1)

 

Agrega el ángulo EBD en cada lado de la ecuación ABE=DBC. Esto nos da ABD=EBC.

Pero BDA=BCE (cuerda en común AB).

Por lo tanto, los triángulos ABD y EBC son semejantes. ¿Por qué? Porque tienen los pares de ángulos iguales ABD=EBC y BDA=BCE

Por lo tanto, ADDB=ECCB. O bien, EC×DB=AD×CB(2)

Sumando las ecuaciones (1) y (2) se obtiene: (AE+EC)×DB=AB×DC+AD×CB

O bien, AC×DB=AB×DC+AD×CB

Como queríamos.