Proof: Sum of Angles in Quadrilateral is 360
Let's prove the following theorem:
if quadrilateral WXYZ is convex, then (((m∠WXY) + (m∠XYZ)) + (m∠YZW)) + (m∠ZWX) = 360
Proof:
Given
1 | quadrilateral WXYZ is convex |
---|
# | Claim | Reason |
---|---|---|
1 | ((m∠WXY) + (m∠XYW)) + (m∠YWX) = 180 | ((m∠WXY) + (m∠XYW)) + (m∠YWX) = 180 |
2 | ((m∠WYZ) + (m∠YZW)) + (m∠ZWY) = 180 | ((m∠WYZ) + (m∠YZW)) + (m∠ZWY) = 180 |
3 | (((m∠WXY) + (m∠XYW)) + (m∠YWX)) + 180 = 180 + 180 | if ((m∠WXY) + (m∠XYW)) + (m∠YWX) = 180, then (((m∠WXY) + (m∠XYW)) + (m∠YWX)) + 180 = 180 + 180 |
4 | 180 + 180 = 360 | 180 + 180 = 360 |
5 | (((m∠WXY) + (m∠XYW)) + (m∠YWX)) + 180 = 360 | if (((m∠WXY) + (m∠XYW)) + (m∠YWX)) + 180 = 180 + 180 and 180 + 180 = 360, then (((m∠WXY) + (m∠XYW)) + (m∠YWX)) + 180 = 360 |
6 | (((m∠WXY) + (m∠XYW)) + (m∠YWX)) + (((m∠WYZ) + (m∠YZW)) + (m∠ZWY)) = 360 | if (((m∠WXY) + (m∠XYW)) + (m∠YWX)) + 180 = 360 and ((m∠WYZ) + (m∠YZW)) + (m∠ZWY) = 180, then (((m∠WXY) + (m∠XYW)) + (m∠YWX)) + (((m∠WYZ) + (m∠YZW)) + (m∠ZWY)) = 360 |
7 | point W lies in interior of ∠XYZ | if quadrilateral WXYZ is convex, then point W lies in interior of ∠XYZ |
8 | m∠XYZ = (m∠XYW) + (m∠WYZ) | if point W lies in interior of ∠XYZ, then m∠XYZ = (m∠XYW) + (m∠WYZ) |
9 | point Y lies in interior of ∠ZWX | if quadrilateral WXYZ is convex, then point Y lies in interior of ∠ZWX |
10 | m∠ZWX = (m∠ZWY) + (m∠YWX) | if point Y lies in interior of ∠ZWX, then m∠ZWX = (m∠ZWY) + (m∠YWX) |
11 | (((m∠WXY) + (m∠XYW)) + (m∠YWX)) + (((m∠WYZ) + (m∠YZW)) + (m∠ZWY)) = (((((m∠WXY) + (m∠XYW)) + (m∠YWX)) + (m∠WYZ)) + (m∠YZW)) + (m∠ZWY) | (((m∠WXY) + (m∠XYW)) + (m∠YWX)) + (((m∠WYZ) + (m∠YZW)) + (m∠ZWY)) = (((((m∠WXY) + (m∠XYW)) + (m∠YWX)) + (m∠WYZ)) + (m∠YZW)) + (m∠ZWY) |
12 | (((m∠WXY) + (m∠XYW)) + (m∠YWX)) + (((m∠WYZ) + (m∠YZW)) + (m∠ZWY)) = (((m∠WXY) + (m∠YZW)) + ((m∠XYW) + (m∠WYZ))) + ((m∠ZWY) + (m∠YWX)) | if (((m∠WXY) + (m∠XYW)) + (m∠YWX)) + (((m∠WYZ) + (m∠YZW)) + (m∠ZWY)) = (((((m∠WXY) + (m∠XYW)) + (m∠YWX)) + (m∠WYZ)) + (m∠YZW)) + (m∠ZWY), then (((m∠WXY) + (m∠XYW)) + (m∠YWX)) + (((m∠WYZ) + (m∠YZW)) + (m∠ZWY)) = (((m∠WXY) + (m∠YZW)) + ((m∠XYW) + (m∠WYZ))) + ((m∠ZWY) + (m∠YWX)) |
13 | (((m∠WXY) + (m∠YZW)) + ((m∠XYW) + (m∠WYZ))) + ((m∠ZWY) + (m∠YWX)) = (((m∠WXY) + (m∠YZW)) + (m∠XYZ)) + (m∠ZWX) | if m∠XYZ = (m∠XYW) + (m∠WYZ) and m∠ZWX = (m∠ZWY) + (m∠YWX), then (((m∠WXY) + (m∠YZW)) + ((m∠XYW) + (m∠WYZ))) + ((m∠ZWY) + (m∠YWX)) = (((m∠WXY) + (m∠YZW)) + (m∠XYZ)) + (m∠ZWX) |
14 | (((m∠WXY) + (m∠YZW)) + ((m∠XYW) + (m∠WYZ))) + ((m∠ZWY) + (m∠YWX)) = (((m∠WXY) + (m∠XYZ)) + (m∠YZW)) + (m∠ZWX) | if (((m∠WXY) + (m∠YZW)) + ((m∠XYW) + (m∠WYZ))) + ((m∠ZWY) + (m∠YWX)) = (((m∠WXY) + (m∠YZW)) + (m∠XYZ)) + (m∠ZWX), then (((m∠WXY) + (m∠YZW)) + ((m∠XYW) + (m∠WYZ))) + ((m∠ZWY) + (m∠YWX)) = (((m∠WXY) + (m∠XYZ)) + (m∠YZW)) + (m∠ZWX) |
15 | (((m∠WXY) + (m∠XYW)) + (m∠YWX)) + (((m∠WYZ) + (m∠YZW)) + (m∠ZWY)) = (((m∠WXY) + (m∠XYZ)) + (m∠YZW)) + (m∠ZWX) | if (((m∠WXY) + (m∠XYW)) + (m∠YWX)) + (((m∠WYZ) + (m∠YZW)) + (m∠ZWY)) = (((m∠WXY) + (m∠YZW)) + ((m∠XYW) + (m∠WYZ))) + ((m∠ZWY) + (m∠YWX)) and (((m∠WXY) + (m∠YZW)) + ((m∠XYW) + (m∠WYZ))) + ((m∠ZWY) + (m∠YWX)) = (((m∠WXY) + (m∠XYZ)) + (m∠YZW)) + (m∠ZWX), then (((m∠WXY) + (m∠XYW)) + (m∠YWX)) + (((m∠WYZ) + (m∠YZW)) + (m∠ZWY)) = (((m∠WXY) + (m∠XYZ)) + (m∠YZW)) + (m∠ZWX) |
16 | (((m∠WXY) + (m∠XYZ)) + (m∠YZW)) + (m∠ZWX) = 360 | if (((m∠WXY) + (m∠XYW)) + (m∠YWX)) + (((m∠WYZ) + (m∠YZW)) + (m∠ZWY)) = (((m∠WXY) + (m∠XYZ)) + (m∠YZW)) + (m∠ZWX) and (((m∠WXY) + (m∠XYW)) + (m∠YWX)) + (((m∠WYZ) + (m∠YZW)) + (m∠ZWY)) = 360, then (((m∠WXY) + (m∠XYZ)) + (m∠YZW)) + (m∠ZWX) = 360 |
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