直角三角形
有一个角为直角的三角形称为直角三角形(英語:right triangle)。在直角三角形中,直角相邻的两条边称为直角邊。直角所对的边称为斜边。直角三角形直角所对的边也叫作「弦」。若兩條直角邊不一樣長,短的那條邊叫作「勾」,長的那條邊叫作「股」[1]。
直角三角形(英語:right triangle) | |
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直角三角形,C為直角,对于角A而言,a為對邊、b為鄰邊、c為斜邊 | |
對偶 | 相似的直角三角形 |
邊 | 3 |
頂點 | 3 |
面積 | 兩條直角邊的積除以2 |
內角(度) | 90° 、另外兩角和為90° |
直角三角形满足畢氏定理(勾股定理),即两直角边边长的平方和等于斜边长的平方。直角三角形各邊和角之間的關係也是三角學的基礎。
若直角三角形的三邊均為整數,稱為畢氏三角形,其邊長稱為勾股數。
主要性質
面積
和其他三角形相同,直角三角形的面積等於任一邊(底邊)乘以對應高的一半。在直角三角形中.若以一股(直角邊)為底邊,另一股即為對應的高,因此面積為二股直角邊乘積的一半,面積T的公式為
其中a和b是直角三角形的二股。
若內切圓和斜邊AB相切於P點,令半周長為s,則且,面積可表示為
此公式只適用在直角三角形[3]。
性质
一三角形,其各邊為、半周長、面積、斜邊的高、外接圓半徑、內切圓半徑、旁切圓半徑, , (分別和, , 邊相切)、中線, , ,此三角形為直角三角形若且唯若以下六類的敘述中有任何一個成立。以下的敘述也是直角三角形的性質。
面積
- 其中P為內切圓和最長邊AB相切的點[10]
各邊的比例
銳角的三角函數可以用直角三角形各邊的比例來定義。針對一特定銳角,可以繪製一直角三角形,各邊分別是此銳角的對邊、鄰邊及斜邊。所有有相同大小銳角的直角三角形都為相似形,因此依照上面的定義,各邊的比例只和此銳角的角度有關。若一角度,其對邊、鄰邊及斜邊分別是, 及,則其三角函數為:
特殊的直角三角形
特定角度的三角函數可以計算其精確值,因此對應直角三角形的各邊比例也可以得知。例如像30°-60°-90°三角形,可以用來計算角度為π/6倍數的三角函數,以及45°-45°-90°三角形,可以用來計算角度為π/4倍數的三角函數,這些都屬於特殊直角三角形。
泰勒斯定理
泰勒斯定理提到若A點是直徑的BC的一圓上的一點,且不和B點及C點共點,ABC為直角三角形,角A為直角。其逆定理為若一三角形內接於一圓,則其斜邊長度即為該圓的直徑。因此可以推論由直角頂邊到斜邊的中線(外接圓半徑)為斜邊的一半。而直角三角形外接圓的半徑為直角頂邊到斜邊的中線長.也是直徑的一半。
其他性質
若長度為及,通過頂點的線段,將斜邊分為三等分,則[14]:pp. 216-217
- 。
除直角三角形以外的三角形都可以找到三個相異的內接正方形,但直角三角形只能找到二個相異的內接正方形[15]。
令和()為一斜邊長為的直角三角形的二個內接正方形邊長,則
直角三角形的周長等於內切圓及三個旁切圓的半徑和。
參看
參考資料
- . 科博館. [2013-08-22]. (原始内容存档于2019-09-15).
- A. Aleksei Petrovich Stakhov. . World Scientific. 2009: p.86. ISBN 9812775838.
- Di Domenico, Angelo S., "A property of triangles involving area", Mathematical Gazette 87, July 2003, pp. 323-324.
- Wentworth, G.A. . Ginn & Co. 1895.
- Voles, Roger, "Integer solutions of ," Mathematical Gazette 83, July 1999, 269–271.
- Richinick, Jennifer, "The upside-down Pythagorean Theorem," Mathematical Gazette 92, July 2008, 313–317.
- . Art of problem solving. 2011-06-11 [2013-08-24]. (原始内容存档于2014-04-28).
- Andreescu, Titu and Andrica, Dorian, "Complex Numbers from A to...Z", Birkhäuser, 2006, pp. 109-110.
- . CTK Wiki Math. 2012-10-17 [2013-08-24]. (原始内容存档于2013-08-05).
- Darvasi, Gyula, , The Mathematical Gazette, March 2005, 89 (514): 72–76.
- Bell, Amy, (PDF), Forum Geometricorum, 2006, 6: 335–342 [2013-08-24], (原始内容存档 (PDF)于2021-08-31).
- Inequalities proposed in “Crux Mathematicorum” (页面存档备份,存于), Problem 954, p. 26, .
- Di Domenico, A., "The golden ratio — the right triangle — and the arithmetic, geometric, and harmonic means," Mathematical Gazette 89, July 2005, 261. Also Mitchell, Douglas W., "Feedback on 89.41", vol 90, March 2006, 153-154.
- Posamentier, Alfred S., and Salkind, Charles T. Challenging Problems in Geometry, Dover, 1996.
- Bailey, Herbert, and DeTemple, Duane, "Squares inscribed in angles and triangles", Mathematics Magazine 71(4), 1998, 278-284.