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等腰直角三角形

等腰直角三角形是兩條腰一樣長、頂角是 90 度的三角形,三個角是 90 度、45 度、45 度。夾著直角的兩條邊是腰,對著直角、最長的邊是斜邊。面積是腰 × 腰 ÷ 2;如果只知道斜邊,面積是斜邊 × 斜邊 ÷ 4。

它同時是直角三角形和等腰三角形,國小四年級認識,五年級算面積。用腰算斜邊要用到根號,斜邊大約是腰的 1.414 倍,這是國中的內容,這頁會分開標清楚。

先看重點

  • 三個角是 90 度、45 度、45 度,兩條腰一樣長。
  • 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,就得到兩個一樣的等腰直角三角形。正方形的角是 90 度,被對角線分成兩半,所以兩個銳角都是 45 度。常用的一組三角板裡,有一片就是這個形狀。

從直角頂點畫到斜邊中點的線,是斜邊上的高,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是高、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斜邊當底,高是斜邊的一半。
斜邊上的高斜邊 ÷ 2例如斜邊 12 公分,高是 6 公分。
周長腰 × 2 + 斜邊斜邊要另外量或另外給。
斜邊(國中)腰 × 根號 2,約等於腰 × 1.414例如腰 5 公分,斜邊約 7.07 公分。
腰(國中)斜邊 ÷ 根號 2,約等於斜邊 × 0.707例如斜邊 10 公分,腰約 7.07 公分。

為什麼面積也可以用斜邊 × 斜邊 ÷ 4

正方形畫上兩條對角線,會切出 4 個一樣的等腰直角三角形,它們的斜邊就是正方形的邊。所以一個等腰直角三角形的面積,是以斜邊為邊長的正方形的四分之一,也就是斜邊 × 斜邊 ÷ 4。

也可以這樣想:斜邊當底,高是斜邊的一半,面積 = 斜邊 × (斜邊 ÷ 2) ÷ 2,結果一樣。國小題目常常只給斜邊,用這個方法就不用先求腰。一般三角形面積的推導可以看三角形面積公式。

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,底指的邊也不同,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。
  • 只知道腰、想求斜邊那條底:斜邊 = 腰 × 根號 2,要用到國中的根號。

邊長比 1 : 1 : 根號 2 和求斜邊(國中)

國中二年級學畢氏定理:直角三角形兩條直角邊各自平方再相加,等於斜邊的平方。等腰直角三角形的兩條腰一樣長,所以斜邊 × 斜邊 = 腰 × 腰 × 2,斜邊就是腰的根號 2 倍,三條邊的比是 1 : 1 : 根號 2。

根號 2 約等於 1.414,不是整數也不是分數,所以腰是整數時斜邊一定不是整數,國小題目才會直接給斜邊的長度。根號 2 的意思和近似值可以看根號2,其他直角三角形求斜邊的方法在直角三角形求斜邊。

等腰直角三角形例題

前四題是國小的算法,後兩題用到根號,是國中的題目。

例 1等腰直角三角形的腰是 8 公分,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. 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. 面積 = 斜邊 × 斜邊 ÷ 4,所以斜邊 × 斜邊 = 25 × 4 = 100
  2. 10 × 10 = 100,斜邊是 10 公分

答:10 公分

例 4把邊長 6 公分的正方形沿對角線剪開,每個三角形的面積是多少?

  1. 剪出來的是兩個一樣的等腰直角三角形,腰是 6 公分
  2. 6 × 6 ÷ 2 = 18(平方公分)

答:18 平方公分

例 5(國中)等腰直角三角形的腰是 5 公分,斜邊和周長約是多少?

  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

錯誤大多出在把斜邊和腰搞混。先找到直角,夾著直角的兩條是腰,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。
  • 用斜邊 × 斜邊 ÷ 2 算面積:這樣會多算一倍,只知道斜邊時要除以 4。
  • 以為角度是 30 度和 60 度:那是三角板的另一片,等腰直角三角形兩個銳角都是 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合出三角形、平行四邊形和梯形,可以練習什麼時候要除以 2;三年級的關卡在各種斜放的圖形裡數直角。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?

三個角是 90 度、45 度、45 度。兩個銳角一樣大,合起來是 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。這要用到根號和畢氏定理,是國中的內容。

等腰直角三角形的面積公式是什麼?

知道腰時是腰 × 腰 ÷ 2;只知道斜邊時是斜邊 × 斜邊 ÷ 4,因為斜邊上的高剛好是斜邊的一半。

等腰直角三角形的底邊長怎麼算?

要先看哪一條是底。腰放在下面時底就是腰;斜邊放在下面時,知道面積可以用底 × 底 = 面積 × 4 求出來,知道腰則要用國中的根號,斜邊 = 腰 × 根號 2。

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