等腰直角三角形的角和邊
把一張正方形的紙,沿著對角線剪開,對角線就是從一個角連到對面那個角的直線。剪開後,你就會得到兩個一模一樣的等腰直角三角形。正方形的角是 90 度,像書本那樣方方正正的直角,被對角線分成兩半,所以剩下的兩個銳角都是 45 度。我們常用的一組三角板裡,有一片就是這個形狀。
從直角頂點畫一條線到斜邊的中點,這條線是斜邊上的高。這條高和斜邊形成直角。這條高也是它的對稱軸。這條高把原來的三角形分成兩個小的等腰直角三角形。小三角形的兩條腰,一條就是這條高,另一條是半個斜邊。所以,高剛好是斜邊的一半。
等腰直角三角形公式
前五條在國小就會用到,最後兩條要先學根號,是國中的內容。
為什麼面積也可以用斜邊 × 斜邊 ÷ 4
在正方形裡面畫兩條對角線,對角線就是從一個角連到對面那個角的直線。這樣畫完後,正方形會被切成 4 個一模一樣的等腰直角三角形。這些三角形的斜邊,其實就是正方形原本的邊。所以,一個等腰直角三角形的面積,就是拿它的斜邊當作邊長去畫一個正方形,然後取那個正方形面積的四分之一。算式就是:斜邊 × 斜邊 ÷ 4。
我們也可以換個角度想。把斜邊當成底,這時候高就是斜邊長度的一半。面積算式是 斜邊 × (斜邊 ÷ 2) ÷ 2,算出來的結果和之前一樣。國小題目常常只告訴我們斜邊的長度,用這個方法就不用先算出腰的長度。一般三角形面積公式是怎麼想出來的,可以看看三角形面積公式。
底邊長公式:先看哪一條是底
等腰直角三角形擺的方向不同,底指的邊也會不一樣,算之前要先看清楚。
- 一條腰放在下面:底就是腰,高是另一條腰,底邊長等於腰長。
- 斜邊放在下面,看起來像屋頂:底是斜邊,高是斜邊的一半。
- 知道面積、想求斜邊那條底:底 × 底 = 面積 × 4,例如面積 25 平方公分,底 × 底 = 100,底是 10 公分。
- 如果你只知道兩條一樣長的腰,想算出那條斜斜的底,公式是:斜邊 = 腰 × 根號 2。不過,根號是國中才會學的符號喔。
邊長比 1 : 1 : 根號 2 和求斜邊(國中)
國中的二年級會學到一個叫畢氏定理的規則。在直角三角形裡,把兩條組成直角的邊各自乘以自己,再加起來,就會等於斜邊乘以斜邊。因為等腰直角三角形的兩條腰一樣長,所以算出來是:斜邊 × 斜邊 = 腰 × 腰 × 2。這表示斜邊的長度是腰的根號 2 倍。這三條邊的長度比例是 1 : 1 : 根號 2。
根號 2 大約等於 1.414,它既不是整數,也不是分數。所以,如果腰的長度是整數,算出來的斜邊一定不是整數。這就是為什麼國小的題目會直接告訴你斜邊有多長。關於根號 2 的意思和近似值,可以看看根號2。其他直角三角形怎麼求斜邊的方法,在直角三角形求斜邊裡有介紹。
等腰直角三角形例題
前面四題是用國小的方法算的,後面兩題用到了根號,那是國中的題目。
例 1等腰直角三角形的腰是 8 公分,它的面積是多少?
- 面積 = 腰 × 腰 ÷ 2
- 8 × 8 ÷ 2 = 32(平方公分)
答:32 平方公分
例 2等腰直角三角形的斜邊是 12 公分,斜邊上的高和面積各是多少?
- 在等腰直角三角形裡,從直角頂點量到斜邊的高,長度剛好是斜邊的一半。所以,斜邊上的高 = 斜邊 ÷ 2 = 12 ÷ 2 = 6(公分)
- 面積 = 12 × 6 ÷ 2 = 36(平方公分),也可以用 12 × 12 ÷ 4 = 36
答:高 6 公分,面積 36 平方公分
例 3等腰直角三角形的面積是 25 平方公分,斜邊是幾公分?
- 等腰直角三角形的面積公式是:面積 = 斜邊 × 斜邊 ÷ 4。既然面積是 25,我們可以把公式變一下,變成:斜邊 × 斜邊 = 25 × 4 = 100
- 10 × 10 = 100,所以斜邊的長度是 10 公分。
答:10 公分
例 4如果有一個邊長 6 公分的正方形,我們沿著對角線把它剪開。對角線就是從一個角連到對面那個角的直線。剪開後,每個三角形的面積是多少?
- 剪出來的是兩個一模一樣的等腰直角三角形。等腰直角三角形就是有兩個一樣長的邊,而且有一個像書本角那樣方方正正的直角。這兩個一樣的邊叫做腰,長度是 6 公分。
- 6 × 6 ÷ 2 = 18(平方公分)
答:18 平方公分
例 5(這是國中才會學的題目)等腰直角三角形的腰是 5 公分,它的斜邊和周長大約是多少?
- 斜邊 × 斜邊 = 5 × 5 + 5 × 5 = 50
- 斜邊 = 根號 50 = 5 × 根號 2,約 7.07(公分)
- 周長約 5 + 5 + 7.07 = 17.07(公分)
答:斜邊約 7.07 公分,周長約 17.07 公分
例 6(國中)等腰直角三角形的斜邊是 10 公分,腰約是多少?
- 腰 = 斜邊 ÷ 根號 2 = 10 ÷ 根號 2 = 5 × 根號 2
- 約 5 × 1.414 = 7.07(公分)
答:約 7.07 公分
等腰直角三角形常見錯誤
算錯的時候,常常是把斜邊和腰弄混了。你要先找到像書本角那樣方方正正的直角,夾著這個直角的兩條邊是腰,對面那條才是斜邊。
- 把斜邊當成腰來算面積:斜邊不和任何一條腰垂直,不能直接拿來當底和高相乘。
- 以為斜邊是腰的 2 倍:兩條腰加起來一定比斜邊長,斜邊只有腰的 1.414 倍左右。
- 不要用「斜邊 × 斜邊 ÷ 2」來算面積。這樣算出來的數字會比真實面積大一倍。如果你只知道斜邊的長度,要記得除以 4 才是對的。
- 不要以為角度是 30 度和 60 度。那是另一種三角板的角度。等腰直角三角形的兩個銳角都是 45 度。
三角形面積和直角練習:試做 5 題
五年級的面積關卡會混著出現三角形、平行四邊形和梯形,可以練習什麼時候要除以 2;三年級的關卡則是在各種斜斜放的圖形裡找直角。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
等腰直角三角形的角度是多少?
三個角分別是 90 度、45 度、45 度。其中兩個比較尖的角(銳角)一樣大,它們合起來剛好是 90 度。
等腰直角三角形的斜邊怎麼求?
斜邊 = 腰 × 根號 2,約等於腰 × 1.414,例如腰 5 公分,斜邊約 7.07 公分。這裡用到的根號和畢氏定理,是到國中才會學的數學內容。
等腰直角三角形的面積公式是什麼?
如果知道腰的長度,面積就是腰 × 腰 ÷ 2。如果只知道斜邊,面積就是斜邊 × 斜邊 ÷ 4。這是因為從直角頂點畫到斜邊的那條高,長度剛好是斜邊的一半。
等腰直角三角形的底邊長怎麼算?
要先看清楚哪一條邊放在下面當底。如果腰放在下面,底就是腰。如果斜邊放在下面,知道面積時可以用底 × 底 = 面積 × 4 來算出斜邊;如果知道腰,就要用到國中的根號,斜邊 = 腰 × 根號 2。