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等腰直角三角形

等腰直角三角形有兩條邊一樣長,這兩條邊叫做「腰」,它們碰在一起形成像書本角那樣方方正正的直角。這個三角形有三個角,一個是 90 度,另外兩個都是 45 度。對著直角的那條邊最長,叫做「斜邊」。算面積時,用腰 × 腰 ÷ 2;如果你只知道斜邊的長度,面積就是斜邊 × 斜邊 ÷ 4。

它同時是直角三角形和等腰三角形。這個形狀在國小四年級會認識,五年級會學怎麼算面積。如果要用腰的長度算出斜邊,會用到根號,斜邊大約是腰的 1.414 倍。這是國中學的內容,所以在這頁會特別標清楚,不用擔心。

先看重點

  • 三個角分別是 90 度、45 度、45 度,而且兩條腰的長度是一樣的。
  • 面積 = 腰 × 腰 ÷ 2 = 斜邊 × 斜邊 ÷ 4。
  • 從直角畫到斜邊的高,剛好是斜邊的一半。
  • 邊長比是 1 : 1 : 根號 2,斜邊約是腰的 1.414 倍,國中才學。

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。

腰腰斜邊45°45°高
兩條腰一樣長,兩個銳角都是 45 度,斜邊上的高是斜邊的一半

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。

角度90 度、45 度、45 度兩個銳角都是 (180 − 90) ÷ 2 = 45 度。
面積(知道腰)腰 × 腰 ÷ 2一條腰當底,另一條腰就是高。
面積(知道斜邊)斜邊 × 斜邊 ÷ 4如果我們把斜邊當作三角形的底,那麼高的高度剛好就是斜邊長度的一半。
斜邊上的高斜邊 ÷ 2舉個例子,如果斜邊長 12 公分,那高就是 6 公分。
周長腰 × 2 + 斜邊要算面積的話,斜邊的長度需要另外量一下,或者題目直接告訴我們。
斜邊(國中)腰 × 根號 2,約等於腰 × 1.414比如說腰長 5 公分,那斜邊大約是 7.07 公分。
腰(國中)斜邊 ÷ 根號 2,約等於斜邊 × 0.707再比如斜邊長 10 公分,那腰大約是 7.07 公分。

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。

斜邊高4 個一樣的等腰直角三角形
正方形被兩條對角線(從一個角連到對面那個角的直線)切成 4 個等腰直角三角形,高是斜邊的一半,面積是斜邊 × 斜邊 ÷ 4

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?

  1. 面積 = 腰 × 腰 ÷ 2
  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?

  1. 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)
  2. 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?

  1. 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
  2. 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?

  1. 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。
  2. 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?

  1. 斜邊 × 斜邊 = 5 × 5 + 5 × 5 = 50
  2. 斜邊 = 根號 50 = 5 × 根號 2,約 7.07(公分)
  3. 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?

  1. 腰 = 斜邊 ÷ 根號 2 = 10 ÷ 根號 2 = 5 × 根號 2
  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。

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