Диагональ

---

Диагона́ль (греч. διαγώνιος; от δια- «через» + γώνια «угол») — в элементарной геометрии отрезок, соединяющий несмежные вершины многоугольника или многогранника^[1]. По аналогии используется также при наглядном описании квадратных матриц, в теории множеств и теории графов.

Для многоугольников диагональ — это отрезок, соединяющий две несмежные вершины. Так, четырёхугольник имеет две диагонали, соединяющие противолежащие вершины. У выпуклого многоугольника диагонали проходят внутри него. Многоугольник выпуклый тогда и только тогда, когда его диагонали лежат внутри.

Пусть ${\displaystyle n}$ — число вершин многоугольника, вычислим ${\displaystyle d}$ — число возможных разных диагоналей. Каждая вершина соединена диагоналями со всеми другими вершинами, кроме двух соседних и, естественно, себя самой. Таким образом, из одной вершины можно провести ${\displaystyle n-3}$ диагонали; перемножим это на число вершин

Диагональю многогранника называется отрезок, соединяющий две его вершины, не принадлежащие одной грани. Так, на изображении куба отмечена диагональ ${\displaystyle A'C}$. Отрезок же ${\displaystyle B'D'}$ диагональю куба не является (но является диагональю одной из его граней).

В случае с квадратными матрицами, главная диагональ является диагональной линией элементов, которая проходит с северо-запада на юго-восток. Например, единичная матрица может быть описана, как матрица, имеющая единицы на главной диагонали и нули вне её.

Наддиагональными элементами называются такие, что лежат выше и правее главной диагонали. Поддиагональными — те, что ниже и левее. Диагональная матрица — такая матрица, у которой все элементы вне главной диагонали (т.е. наддиагональные и поддиагональные) равны нулю.

---