الشكل الرباعي (بالإنجليزية: Quadrilateral) هو شكل هندسي مضلع يتكون من أربعة رؤوس (نقاط) ناتجة عن تقاطع أربع قطع مستقيمة، في حين أن أي ثلاث نقاط منها لا يمكن أن تقع على الاستقامة نفسها، أما بالنسبة لمجموع زوايا الشكل الرباعي فهي تساوي 360 درجة، ومن الأمثلة على الأشكال الرباعية متوازي الأضلاع، والمربع، والمستطيل، وأيضاً المُعين.[1]
ويعرف متوازي الأضلاع (بالإنجليزية: parallelogram) على أنه شكل هندسي رباعي الأضلاع، مُحدّب، وسُمي بمتوازي الأضلاع لأن فيه كل ضلعين متقابلين متوازيان ومتطابقان، فإذا وجِد شكل رباعي مُحدّب أضلاعه المتقابلة متوازية ومتطابقة وزواياه المتقابلة متساوية في القياس، حيث أن كل زاويتين متتابعتين ومتاليتين متكاملتان (مجموعهما يساوي 180 درجة)، وكانت نقطة تقاطع قطريه (المركز) منصّفة لهذا الشكل فهو بالتأكيد متوازي أضلاع.[1]
يعد المستطيل رباعي الأضلاع والجوانب، فارتفاعه يمثل أحد أضلاعه، أما مساحته فيتم إيجادها عن طريق ضرب أي جانبين متعامدين من جوانبه ببعضهما البعض، وغالباً ما يُسمّى الجانب الأطول بطول المستطيل، والجانب الأقصر بعرض المستطيل، وبما أن طوله يتعامد مع عرضه فإن مساحة المستطيل عبارةٌ عن حاصل ضرب طوله في عرضه، وبالتالي فإن المعادلة التي يتم عن طريقها إيجاد مساحة المستطيل هي:[2][1]
وعادةً ما يكون طول المستطيل وعرضه معلومين، أما إذا لم يكن كذلك فيمكن إيجاده عن طريق قياس أبعاد المستطيل الموجود وذلك باستخدام المسطرة أو الشريط القياسي، حيث يُقاس الطول ويدوّن الناتج جانباً، ثم يُقاس العرض ويدوّن الناتج أيضاً، ومن ثم يتم إيجاد المساحة عن طريق ضرب الناتجين المدونين جانباً ببعضهما البعض، حيث يُعبّر الناتج عن مساحة المستطيل ويُكتب بالوحدات المربعة، فمثلاً لو كان قياس الطول هو 10سم، والعرض هو 2سم، فإن المساحة تساوي حاصل ضرب العدد 10 في العدد2، ويكون حينها الناتج يساوي 20سم مربع، أو 20سم².[2]
يقوم القطر الواصل بين الزاويتين المتقابلتين بتقسيم المستطيل إلى مثلثين، حيث إن كلاً منهما يمثل مثلثاً قائم الزاوية، ومن هنا فإنه يتم إيجاد طول الضلع المجهول عن طريق نظرية فيثاغورس التي تعمل على إيجاد الضلع الثالث في المثلث القائم الزاوية، وتم التعبير عن هذه النظرية عن طريق المعادلة الآتية:[2]
حيث إن الوتر هو عبارة عن الضلع الذي يقابل الزاوية القائمة، أو أطول ضلع بالمثلث القائم.[3][4][2]
فيما يأتي بعض الأمثلة التي تبين كيفية إيجاد مساحة المستطيل.