登陆注册
25333100000016

第16章 三角形

三角形是由不在同一直线上的三条线段‘首尾’顺次连接所组成的封闭图形叫做三角形.常见的三角形按边分有普通三角形(三条边都不相等),等腰三角形(腰与底不等的等腰三角形、腰与底相等的等腰三角形即等边三角形);按角分有直角三角形、锐角三角形、钝角三角形等,其中锐角三角形和钝角三角形统称斜三角形。【也有等腰直角三角形】

中文名:三角形

外文名:Triangle

别称:三边形

表达式:图形

提出者:阿基米德

更多

微信文章

新闻动态

知乎精选

基本定义

由同一平面内,且不在同一直线上的三条线段,首尾顺次相接所得到的封闭的内角和为180度的几何图形叫做三角形(********),符号为△。三角形是几何图案的基本图形。

分类

按角分

判定法一:

锐角三角形:三角形的三个内角都小于90度。

直角三角形:三角形的三个内角中一个角等于90度,可记作Rt△。

钝角三角形:三角形的三个内角中有一个角大于90度。

判定法二:

锐角三角形:三角形的三个内角中最大角小于90度。

直角三角形:三角形的三个内角中最大角等于90度。

钝角三角形:三角形的三个内角中最大角大于90度,小于180度。其中锐角三角形和钝角三角形统称为斜三角形。

判断方法

由余弦定理延伸而来

若一个三角形的三边a,b,c(a≥b≥c>0)满足:

1.b?+c?>a?,则这个三角形是锐角三角形;

2.b?+c?=a?,则这个三角形是直角三角形;

3.b?+c?<a?,则这个三角形是钝角三角形。

按边分

不等边三角形;不等边三角形,数学定义,指的是三条边都不相等的三角形叫不等边三角形。

等腰三角形;等腰三角形(isosceles********),指两边相等的三角形,相等的两个边称为这个三角形的腰。等腰三角形中,相等的两条边称为这个三角形的腰,另一边叫做底边。两腰的夹角叫做顶角,腰和底边的夹角叫做底角。等腰三角形的两个底角度数相等(简写成“等边对等角”)。等腰三角形的顶角的平分线,底边上的中线,底边上的高重合(简写成“等腰三角形的三线合一性质”)。等腰三角形的两底角的平分线相等(两条腰上的中线相等,两条腰上的高相等)。等腰三角形底边上的垂直平分线到两条腰的距离相等。等腰三角形的一腰上的高与底边的夹角等于顶角的一半。等腰三角形底边上任意一点到两腰距离之和等于一腰上的高(需用等面积法证明)。等腰三角形是轴对称图形,(不是等边三角形的情况下)只有一条对称轴,顶角平分线所在的直线是它的对称轴,等边三角形有三条对称轴。等腰三角形中腰的平方等于高的平方加底的一半的平方。等腰三角形的腰与它的高的关系,直接的关系是:腰大于高。间接的关系是:腰的平方等于高的平方加底的一半的平方。

等边三角形。等边三角形(又称正三角形),为三边相等的三角形,其三个内角相等,均为60°,它是锐角三角形的一种。等边三角形也是最稳定的结构。等边三角形是特殊的等腰三角形,所以等边三角形拥有等腰三角形的一切性质。

周长公式

若一个三角形的三边分别为a、b、c,则

面积公式

1

(面积=底×高÷2。其中,a是三角形的底,h是底所对应的高)注释:三边均可为底,应理解为:三边与之对应的高的积的一半是三角形的面积。这是面积法求线段长度的基础。

2

(其中,三个角为∠A,∠B,∠C,对边分别为a,b,c。参见三角函数)

3

(l为高所在边中位线)

4.1

(海伦公式),其中

4.2

秦九韶公式(与海伦公式等价)

5

(其中,R是外接圆半径)

6S=rp(其中,r是内切圆半径,p是半周长)

7在平面直角坐标系内,A(a,b),B(c,d),C(e,f)构成之三角形面积为

。A,B,C三点最好按逆时针顺序从右上角开始取,因为这样取得出的结果一般都为正值,如果不按这个规则取,可能会得到负值,但只要取绝对值就可以了,不会影响三角形面积的大小。

8

(正三角形面积公式,a是三角形的边长)

9

(其中,R是外接圆半径;r是内切圆半径)

10

11

此公式与秦九韶公式,海伦公式是等价的

设三角形三边为AC,BC,AB,

点D垂直于AB,为三角形ABC的高

利用三边关系求

再利用勾股定理

求得CD,再用

面积=底×高÷2

“四线”

中线

连接三角形的一个顶点及其对边中点的线段叫做三角形的中线(median)。

从一个顶点向它的对边所在的直线画垂线,顶点和垂足之间的线段叫做三角形的高(altitude)。

角平分线

三角形一个内角的平分线与这个角的对边相交,这个角的顶点与交点之间的线段叫做三角形的角平分线(bisectorofangle)。

中位线

三角形的三边中任意两边中点的连线叫中位线。它平行于第三边且等于第三边的一半。切记,中位线没有逆定理。

性质

1在平面上三角形的内角和等于180°(内角和定理);

2在平面上三角形的外角和等于360°(外角和定理);

3在平面上三角形的外角等于与其不相邻的两个内角之和。

推论:三角形的一个外角大于任何一个和它不相邻的内角。

4一个三角形的三个内角中最少有两个锐角。

5在三角形中至少有一个角大于等于60度,也至少有一个角小于等于60度。

6三角形任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边。

7在一个直角三角形中,若一个角等于30度,则30度角所对的直角边是斜边的一半。

8直角三角形的两条直角边的平方和等于斜边的平方(勾股定理)。

*勾股定理逆定理:如果三角形的三边长a,b,c满足a?+b?=c?,那么这个三角形是直角三角形。

9直角三角形斜边的中线等于斜边的一半。

10三角形的三条角平分线交于一点,三条高线的所在直线交于一点,三条中线交于一点。

11三角形三条中线的长度的平方和等于它的三边的长度平方和的3/4。

12等底同高的三角形面积相等。

13底相等的三角形的面积之比等于其高之比,高相等的三角形的面积之比等于其底之比。

14三角形的任意一条中线将这个三角形分为两个面积相等的三角形。

15等腰三角形顶角的角平分线和底边上的高、底边上的中线在一条直线上(三线合一)。

其他

16在同一个三角形内,大边对大角,大角对大边。

在三角形中

,其中角α,β,γ分别对着边a,b,c。

17在斜△ABC中恒满足:

18△ABC中恒有

19三角形具有稳定性。

边角关系

三角函数给出了直角三角形中边和角的关系,可以用来解三角形。

三角函数是数学中属于初等函数中超越函数的一类。请参考相关词条。

全等三角形

定义

两个能够完全重合的三角形称为全等三角形。

性质

全等三角形的对应角相等,对应边也相等。翻折,平移,旋转,多种变换叠加后仍全等。

判定

1两个三角形对应的三条边相等,两个三角形全等,简称“边边边”或“SSS“;

2两个三角形对应的两边及其夹角相等,两个三角形全等,简称“边角边”或“SAS”;

3两个三角形对应的两角及其夹边相等,两个三角形全等,简称“角边角”或“ASA”;

4两个三角形对应的两角及其一角的对边相等,两个三角形全等,简称“角角边”或“AAS”;

5两个直角三角形对应的一条斜边和一条直角边相等,两个直角三角形全等,简称“斜边、直角边”或“HL”;

注:“边边角”即“SSA”和“角角角”即:“AAA“是错误的证明方法

相似三角形

定义

对应边成比例的两个三角形叫做相似三角形。

性质

1相似三角形对应边成比例,对应角相等。

2相似三角形对应边的比叫做相似比。

3相似三角形的周长比等于相似比,面积比等于相似比的平方。

4相似三角形对应线段(角平分线、中线、高)之比等于相似比。

判定

1如果一个三角形的三条边与另一个三角形的三条边对应成比例,那么这两个三角形相似(简称:三边对应成比例的两个三角形相似)。

2如果一个三角形的两条边与另一个三角形的两条边对应成比例,并且夹角相等,那么这两个三角形相似(简称:两边对应成比例且其夹角相等的两三角形相似)。

3如果一个三角形的两个角分别与另一个三角形的两个角对应相等,那么这两个三角形相似(简称:两角对应相等的两三角形相似)。

4如果一个直角三角形的斜边和一条直角边与另一个直角三角形的斜边和一条直角边对应成比例,那么这两个三角形相似。

特殊点、线

五心、四圆、三点、一线:这些是三角形的全部特殊点,以及基于这些特殊点的相关几何图形。“五心”指重心、垂心、内心、外心和旁心;“四圆”为内切圆、外接圆、旁切圆和欧拉圆;“三点”是勒莫恩点、奈格尔点和欧拉点;“一线”即欧拉线。

五心的距离

OH?=9R?–(a?+b?+c?),

OG?=R?–(a?+b?+c?)/9,

OI?=R?–abc/(a+b+c)=R?–2Rr

GH?=4OG?

GI?=(p?+5r?–16Rr)/9,

HI?=4R?-p?+3r?+4Rr=4R?+2r?-(a?+b?+c?)/2,

其中,R是外接圆半径;r是内切圆半径。

三角形的稳定性

在所有平面多边形中,唯三角形具稳定性。

证明

任取三角形两条边,则两条边的非公共端点被第三条边连接。

∴第三条边不可伸缩或弯折

∴两端点距离固定

∴这两条边的夹角固定

∵这两条边是任取的

∴三角形三个角都固定,进而将三角形固定

∴三角形有稳定性

任取n边形(n≥4)两条相邻边,则两条边的非公共端点被不止一条边连接

∴两端点距离不固定

∴这两边夹角不固定

∴n边形(n≥4)每个角都不固定

∴n边形(n≥4)没有稳定性

证毕。

作用

三角形的稳定性使其不像四边形那样易于变形,有着稳固、坚定、耐压的特点。三角形的结构在工程上有

着广泛的应用。许多建筑都是三角形的结构,如:埃菲尔铁塔,埃及金字塔等等。

同类推荐
  • 五方刀神

    五方刀神

    五方大陆武者为尊,修武者不计其数,苏昊拥有的只是自己的天赋、努力,一刀在手天下我有,刀能劈山斩海、能裂地灭天!本书属于凡人流,不开金手指,身上也不带无所不知的老头,全凭苏昊自身的意志再加一点小小的机遇,成就至尊之位。
  • 霸刀

    霸刀

    天上天下,唯霸刀至尊!魔也好,神也罢,谁要挡了他的路,那百里就来拔刀论人生!
  • 炼兵狂潮

    炼兵狂潮

    金色的血若烈焰般流淌过面前的武器上,伴随金幕亮起,流光符、追风符、巨力符、破防符……无数符文浮于幕表。少年半垂着头,目光专注盯着光幕,淡淡的问:“想炼出什么样的武器?”胖子一脸猥琐,不好意思搓搓手:“那个,雷大师,我想炼一件女人见了就会腿软的武器。”……不一样的玄幻世界,请进!
  • 异世啸月录

    异世啸月录

    对朋友,他两肋插刀!对爱人,他铁骨柔情!对敌人,他睚眦冷血!有人称他为英雄,有人骂他是魔鬼······无所谓对错,男儿但求心中无愧。历史?历史从来都是强者所谱写!!!
  • 英雄联盟之符文战神

    英雄联盟之符文战神

    一个豪门的废材少年,一个统领瓦罗兰大陆的符文主宰之神。
热门推荐
  • 竹马竹马,我是你的青梅

    竹马竹马,我是你的青梅

    如果做不了你的唯一,我连最爱也不要做。如果你给我的,也同样给了别人,那我宁愿不要。得不到不可怕,守不住才是个笑话。
  • 十年青春:时光夏祭

    十年青春:时光夏祭

    十年青春书系首发作品时光夏季你拿着一把刀插进我的胸膛我看着你捂着伤口傻笑
  • 穿越财色兼收:最难消受美男恩

    穿越财色兼收:最难消受美男恩

    山清水秀,美男多多;痴情的、霸情的、柔情的、一应俱全;只是想逗她、泡她、禁锢她,光靠权色是远远不够的;问她怎么才肯乖乖就范,她居然说是……嘿嘿……
  • 仙境修真者

    仙境修真者

    一个三口家庭中的宝贝女和一个异界帅男踏上一段奇幻的修真道路。世事难料他们最终能走到一起吗?且看书中内容。(感谢我看网素材库免费提供封面支持!)
  • 孤的一生

    孤的一生

    记载聊谈的过往浮沉,回忆回响的杂乱无章,生活在变化多测的得过且过的良好践行。
  • 福妻驾到

    福妻驾到

    现代饭店彪悍老板娘魂穿古代。不分是非的极品婆婆?三年未归生死不明的丈夫?心狠手辣的阴毒亲戚?贪婪而好色的地主老财?吃上顿没下顿的贫困宭境?不怕不怕,神仙相助,一技在手,天下我有!且看现代张悦娘,如何身带福气玩转古代,开面馆、收小弟、左纳财富,右傍美男,共绘幸福生活大好蓝图!!!!快本新书《天媒地聘》已经上架开始销售,只要3.99元即可将整本书抱回家,你还等什么哪,赶紧点击下面的直通车,享受乐乐精心为您准备的美食盛宴吧!)
  • 赞扬圣德多罗菩萨一百八名经

    赞扬圣德多罗菩萨一百八名经

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。
  • 宅男的崛起之路

    宅男的崛起之路

    他说:宅男也有尊严,宅男的世界你们不懂,宅男也一样可以呼风唤雨,一样可以站在金字塔的顶端。且看一个默默无为的都市小宅男如何崛起
  • 绝顶纯真之卧底

    绝顶纯真之卧底

    [花雨授权]身为武林世家的大小姐,她要干的事情多着呢。这不,刚出门一趟,就捡了个小仆回来,长得眉清目秀唇红齿白,惹得府中风云乍起,还赔上自己一颗芳心。谁知,谁知……
  • 我的师妹不上道

    我的师妹不上道

    龙紫五岁时被自家爹爹扔到锦绣山庄当绣女,自以为没娘养没爹教,幸好师父随和,师兄冷漠。几年后,跟着师父学习好了十八般本事,不喜欢自己的师兄却突然傲娇的对她好起来,还送她礼物,出去历个练还总是写信回来,一封接一封……直到她十五岁,终于可以有机会出山庄了,姑姑却神秘的告诉她爹爹等着她去寻他……寻亲路上,跟师兄一次次的近距离接触,遇到危险一次次的转危为安,莫名其妙的中机关,遇到脾气古怪暴躁的少年龙少侵,被囚密室,从小一起长大的姐妹的背叛……到最后才知道老爹居然是当今的武林盟主!姐妹背叛居然是桃花惹的祸!