In generale un poligono chiuso di vertici V1,V2, ..., Vn è regolare quando detto C = å (Vk)/n i punti ( C V1 Vi ) sono le radici n-esime dellunità.
Teorema di Menelao per i poligoni (generalizzazione dovuta
a Ceva): Siano A1, A2, A3, ... An
i vertici di un poligono e K1, K2, ... Kn punti rispettivamente
sui lati A1A2, A2A3,
... AnA1.
Allora: i punti Ki sono allineati Û
(K1A1A2)(K2A2A3)(K3A3A4)...(KnAnA1) = 1
La dimostrazione può essere fatta per induzione.
detto K l'intersezione tra A1A2 e AnAn-1, il poligono
K A2...An-1 ha n-1 lati, quindi, nell'ipotesi che il teorema valga per n-1 lati:
(K1KA2)(K2A2A3)...(Kn-1An-1K)= 1
D'altra parte per il triangolo
A1AnK vale il teorema di Menelao:
(K1KA1)(KnA1An)(Kn-1AnK)= 1
Dal rapporto delle due uguaglianze e dal fatto che (Kn-1An-1K)/(Kn-1AnK) = (Kn-1An-1An) discende la tesi.
Teorema di Ceva per poligoni con un numero dispari di lati. Sia in particolare A1 A2 A3 A4 A5 un pentagono e K1 K2 K3 K4 K5 punti rispettivamente sui lati A1A2, A2A3, A3A4 , A4A5 e A5 A1. Allora se le rette K1A4, K2A5, K3A1, K4A2 e K3A2 s'incontrano nello stesso punto si ha (K1A1A2)(K2A2A3)(K3A3A4)(K4A4A5) (K5A5A1) = 1.
Teorema di Pappo Se un esagono ABCDEF ha i lati alternativamente su due rette,
allora i punti L=ABÇDE, M=AFÇCD e N=BCÇEF
sono allineati
Infatti, posti X=ABÇDC, Y=CDÇEF e Z=ABÇEF,
il teorema di Menelao applicato l triangolo XYZ impone che:
(MXY)(FYZ)(AZX)=1
(CXY)(NYZ)(BZX)=1
(DXY)(EYZ)(LZX)=1
da cui (MXY)(FYZ)(AZX)(CXY)(NYZ)(BZX)(DXY)(EYZ)(LZX)=1
Poiché anche
(CXY)(EYZ)(AZX)=1
(DXY)(FYZ)(BZX)=1
ecco che (MXY)(NYZ)(LZX)=1 e perciò, ancora per il teorema di Menelao, la tesi.
Verifica che: