30 度、60 度、90 度:1 : √3 : 2
把邊長 2 的正三角形從頂點對半切開,會得到兩個 30 度、60 度、90 度的直角三角形。斜邊是正三角形的邊 2,短直角邊是底邊的一半 1,長直角邊是正三角形的高,用畢氏定理算是 √(2² − 1²) = √3,所以三邊比是 1 : √3 : 2。
記的時候抓住角和邊的對應:30 度對最短的邊 1,60 度對 √3,90 度對最長的斜邊 2。√3 約 1.732,詳細可以看根號3。
45 度、45 度、90 度:1 : 1 : √2
正方形沿對角線切開,就是兩個等腰直角三角形,兩條直角邊一樣長,兩個銳角都是 45 度。直角邊是 1 時,斜邊是 √(1² + 1²) = √2,所以三邊比是 1 : 1 : √2。√2 約 1.414,詳細可以看根號2。
直角三角形邊長比例換算表
已知哪一條邊,就把比例裡對應的那一項換成它,算出放大了幾倍,再乘到另外兩項。近似值是四捨五入到小數第 3 位。
| 三角形 | 已知 | 另外兩邊 |
|---|---|---|
| 30 度、60 度、90 度 | 短直角邊 3 | 長直角邊 3√3,約 5.196;斜邊 6 |
| 30 度、60 度、90 度 | 斜邊 10 | 短直角邊 5;長直角邊 5√3,約 8.660 |
| 30 度、60 度、90 度 | 長直角邊 6 | 短直角邊 2√3,約 3.464;斜邊 4√3,約 6.928 |
| 45 度、45 度、90 度 | 直角邊 4 | 另一條直角邊 4;斜邊 4√2,約 5.657 |
| 45 度、45 度、90 度 | 斜邊 10 | 兩條直角邊都是 5√2,約 7.071 |
| 45 度、45 度、90 度 | 斜邊 8 | 兩條直角邊都是 4√2,約 5.657 |
已知長直角邊或斜邊、要回推其他邊時會除以根號,記得把分母的根號化掉,例如 6 ÷ √3 = 2√3。
用直角三角形比例求邊長
先判斷是哪一種三角形,再把已知的邊對到比例裡的那一項。
例 130 度、60 度、90 度的直角三角形,斜邊是 12 公分,兩條直角邊各是多少?
- 三邊比 1 : √3 : 2,斜邊 2 對到 12,放大 6 倍
- 短直角邊 = 1 × 6 = 6(公分)
- 長直角邊 = √3 × 6 = 6√3 ≈ 10.39(公分)
答:6 公分和 6√3 公分,6√3 約 10.39
例 230 度、60 度、90 度的直角三角形,60 度角對面的直角邊是 6,另外兩邊是多少?
- 60 度對的是 √3 那一項,√3 對到 6,放大 6 ÷ √3 = 2√3 倍
- 短直角邊 = 1 × 2√3 = 2√3
- 斜邊 = 2 × 2√3 = 4√3
答:短直角邊 2√3,斜邊 4√3
例 3等腰直角三角形的斜邊是 6 公分,腰和面積各是多少?
- 三邊比 1 : 1 : √2,√2 對到 6,腰 = 6 ÷ √2 = 3√2 ≈ 4.24(公分)
- 面積 = 3√2 × 3√2 ÷ 2 = 18 ÷ 2 = 9(平方公分)
答:腰 3√2 公分,約 4.24 公分;面積 9 平方公分
例 4邊長 7 公分的正方形,對角線約是多少?
- 對角線把正方形分成兩個 45 度、45 度、90 度的三角形
- 對角線 = 7 × √2 = 7√2 ≈ 9.90(公分)
答:7√2 公分,約 9.90 公分
3 : 4 : 5 也是直角三角形比例嗎
是。邊長比 3 : 4 : 5 的三角形,3² + 4² = 9 + 16 = 25 = 5²,所以一定是直角三角形,5 : 12 : 13、8 : 15 : 17 也是。這些比例的三邊都是整數,常用在不想出現根號的題目,整理在畢氏定理常見組合。
要注意 3 : 4 : 5 的兩個銳角約是 36.87 度和 53.13 度,不是 30 度和 60 度。30 度、60 度、90 度的三角形,最短邊一定是斜邊的一半,而 3 不是 5 的一半。
角度一樣,邊長比就一樣:相似直角三角形
兩個直角三角形只要有一個銳角一樣大,三個角就都一樣,它們是相似三角形,大小不同但形狀相同,對應邊的比也一樣。這就是國中三年級學的相似直角三角形邊長比不變,相似三角形有完整說明。
生活中可以用它量高度。同一個時間、同一個地方,太陽照出來的影子和物體形成的直角三角形角度相同。例如 2 公尺的竿子影長 3 公尺,旗桿影長 12 公尺,旗桿高 : 12 = 2 : 3,旗桿高 8 公尺。
每一種角度都有自己的邊長比,30 度、45 度、60 度的比例可以用正三角形和正方形推出來;其他角度的比例到高中一年級才用正弦、餘弦、正切來表示,也就是三角函數的起點。
國小基礎:比和放大縮小試做 5 題
數學王的練習是國小一到六年級,沒有國中的邊長比題目。直角三角形比例用到的是六年級學的比與比值,以及放大縮小圖形時對應邊成比例,這兩個關卡練的就是這些國小基礎。不用登入,做完會告訴你答對幾題。
準備好就開始,一共 5 題。
常見問題
直角三角形邊長比有哪些?
最常用的是 30 度、60 度、90 度的 1 : √3 : 2,和 45 度、45 度、90 度的 1 : 1 : √2。三邊都是整數的 3 : 4 : 5、5 : 12 : 13 也是直角三角形,但角度不是特殊角。
30 60 90 三角形的邊長比是多少?
短直角邊 : 長直角邊 : 斜邊 = 1 : √3 : 2。30 度對最短邊,60 度對 √3,90 度對斜邊 2,斜邊是最短邊的 2 倍。
45 45 90 三角形的邊長比是多少?
直角邊 : 直角邊 : 斜邊 = 1 : 1 : √2,斜邊約是直角邊的 1.414 倍。
直角三角形比例是幾年級學的?
108 課綱放在國中三年級的相似直角三角形單元;其他角度的邊長比要用三角函數,是高中一年級的內容。