Dalamgeometri Euklides,persegi adalah bangunpoligon segi-empatreguler, artinya bangun tersebut memiliki empat sisi yang sama panjang dan empat sudut yang sama besar (dengan sudut 90derajat, π/2radian, atausudut siku-siku). Bangun ini juga dapat didefinisikan sebagai bangunpersegi panjang dengan semua sisi memiliki panjang yang sama. Persegi adalah satu-satunyapoligon reguler dengansudut dalam,sudut pusat, dansudut luar yang sama besar (90°), dan dengan semua diagonalnya memiliki panjang yang sama. Persegi dengan titik sudut disimbolkan sebagai[1]
Jajar genjang yang memiliki sudut siku-siku dan dua sisi yang bersebelahan sama panjangnya
Poligon segi-empat dengan panjang sisi yang sama dan empat sudut siku-siku
Poligon dengan semuadiagonalnya sama panjang, saling berpotongantegak lurus dan saling membagi dua (contoh, belah ketupat dengan diagonal-diagonalnya sama panjang)
Poligon segi-empat dengan sisi-sisi berurutana,b,c, dand, yang luasnya[4]:Corollary 15
Persegi adalah kasus khusus dari banyak bangun berikut (dengan sifat masing-masing dalam tanda kurung):belah ketupat (semua sisi sama panjang, semua sudut berhadapan sama besar),layang-layang (dua panjang sisi bersebelahan sama besar),trapesium (sepasang sisi berhadapan sejajar),jajar genjang (semua sisi berhadapan sejajar),persegi panjang (semua sisi berhadapan sama besar, semua sudut siku-siku), dan tetragon (poligon empat sisi). Akibatnya, persegi memiliki semua sifat dari bangun-bangun tersebut, meliputi:[5]
Semuasudut dalam dari persegi sama besar (masing-masing sebesar 360°/4 = 90°, sudut siku-siku).
Sudut pusat dari persegi sama dengan 90° (360°/4).
Luas dari persegi adalah hasil perkalian dari panjang sisinya.
Keliling dari bangun persegi yang keempat sisinya memiliki panjang adalahdanluasnya[1] adalahPadazaman klasik, konsepkuadrat (pangkat dua) dijelaskan menggunakan luas dari bangun persegi, seperti pada rumus di atas. Pada perkembangan selanjutnya, seperti dalambahasa Inggris, ini menyebabkan penggunaan istilahsquare (persegi) untuk mengartikan kuadrat.
Luas dari persegi juga dapat dihitung menggunakan panjang diagonald, menggunakan rumusJika menggunakanlingkaran luar persegi denganjari-jari luas persegi dapat dituliskan sebagaiKarena luas dari lingkaran tersebut adalah persegi akan mengisi bagian dari lingkaran luarnya. Sedangkan menggunakan lingkaran dalam dengan jari-jari luas dari persegi adalahsehingga lingkaran dalam mengisi bagian dari persegi tersebut.
Karena persegi merupakanpoligon reguler, bangun ini memiliki keliling terkecil yang mengitari suatu luas tertentu. Dual dari pernyataan tersebut, persegi merupakan bangun segi-empat yang memiliki luas terbesar, dari semua segi-empat dengan suatu besar keliling tertentu.[6][7] Secara lebih matematis, jika dan masing-masing adalah luas dan keliling dari suatu segi-empat, maka berlakupertidaksamaan isoperimetrik berikut:dengan persamaan terjadijika dan hanya jika segi-empat tersebut adalah persegi.
Panjang diagonal dari persegi adalah (sekitar 1,414) kali panjang sisi persegi tersebut. Nilai ini, dikenal sebagaiakar kuadrat dari 2 dan konstanta Pythagoras,[1] adalah bilangan pertama yang dibuktikan berupabilangan irasional.
Persegi juga dapat didefinisikan sebagaijajar genjang dengan kedua diagonalnya memiliki panjang yang sama dan membagi dua sudut dalam jajar genjang tersebut.
Jika suatu bangun berupa persegi panjang (memiliki sudut siku-siku) sekaligu belah ketupat (memiliki panjang sisi yang sama), maka bangun tersebut adalah persegi.
Sebangun persegi dapat dibuat di dalam (inscribed) sebarang poligon regular. Satu-satunya poligon lain dengan sifat ini adalah segitiga sama sisi.
Jikalingkaran dalam dari persegiABCD memiliki titik potongE pada sisiAB,F padaBC,G padaCD, danH padaDA, maka untuk sebarang titikP pada lingkaran dalam tersebut,[8]
Jika adalah jarak dari berang titik di bidang ke sisi ke-i dari sebangun persegi, dan adalahlingkaran luar dari persegi tersebut, maka[9]
Jika dan masing-masing menyatakan jarak dari sebarang titik pada bidang ke titik pusat dari persegi dan ke titik pusat dari sisi-sisinya, maka berlaku hubungan[10] dan dengan adalahlingkaran luar dari persegi tersebut.
Dalamgeometri non-Euklides, persegi didefinisikan secara lebih umum sebagai poligon dengan 4 sisi dengan panjang yang sama dan besar semua sudutnya sama.
Digeometri bola,persegi sferis adalah poligon yang sisi-sisinya merupakan busurlingkaran besar dengan panjang yang sama, dan berpotongan pada besar sudut yang sama. Tidak seperti persegi pada geometri bidang (geometri Euklides), sudut persegi di geometri ini lebih besar daripada sudut siku-siku. Persegi sferis dengan ukuran yang lebih besar akan memiliki sudut yang lebih besar.
Digeometri hiperbolik, tidak ada persegi dengan sudut siku-siku. Alih-alih, persegi dalam geometri hiperbolik memiliki sudut kurang dari sudut siku-siku. Persegi hiperbolik dengan ukuran yang lebih besar memiliki sudut yang lebih kecil.
Dua persegi dengan sudut dalam 180° dapat mengubin (tile) pemukaan bola. Sisi-sisi dari kedua persegi tersebut terletak dilingkaran besar. Persegi tersebut disebut dengan persegi sfreris (bola)dihedron, dengansimbol Schläfli {4,2}.
Enam persegi dapat mengubi permukaan bola, dengan setiap titik sudut dikeliling oleh tiga persegi dan setiap persegi memiliki besar sudut dalam 120°. Objek ini disebut dengan kubus sferis, dengan simbol Schläfli {4,3}.
Persegi dapat mengubin bidang hiperbolik, dengan setiap sudut dikelilingi lima persegi, masing-masing dengan sudut dalam 72°. Malahan, untuk sebarang ada suatu pengubinan hiperbolik yang setiap titik sudut persegi tersebut dikelilingi oleh persegi.
Graf lengkap K4 sering digambarkan sebagai persegi lengkap dengan kedua diagonalnya. Graf ini juga merupakanproyeksi ortografik darisimpleks-3 sederhana (tetrahedron), yang memiliki 6 sisi dan 4 titik sudut.
^abcWeisstein, Eric W."Square".Wolfram MathWorld (dalam bahasa Inggris). Diakses tanggal2020-09-02.
^Zalman Usiskin and Jennifer Griffin, "The Classification of Quadrilaterals. A Study of Definition", Information Age Publishing, 2008, p. 59,ISBN1-59311-695-0.