角、三角形與全等
鉸鏈定理(SAS 不等式)
把剪刀或摺疊圓規張得更開,尖端就分得更遠;合起來它們就靠近。鉸鏈定理把這個日常觀察說得精確。取兩個共有兩對相等邊的三角形;那麼夾角較大(鉸鏈張得較開)的三角形,其第三邊較長。鉸鏈張得越開,它跨越的縫隙就越長。
嚴格地說:設三角形 ABC 與 DEF 有 |AB| = |DE| 與 |AC| = |DF|(兩對相等邊),且夾角滿足 m(角 A) > m(角 D)。則第三邊滿足 |BC| > |EF|。逆命題也成立且同樣好用:若兩三角形共有兩對相等邊但 |BC| > |EF|,則 A 處的夾角大於 D 處。這個定理是 SAS 全等判別法的不等式表親——SAS 說相等的鉸鏈給出相等的第三邊;鉸鏈定理說較大的鉸鏈給出較長的第三邊。
它是中立(絕對)幾何的結果,不用平行公設即可證明,並支撐了比較性的論證——例如判斷兩條路徑何者較長,或為什麼單一三角形中最大角的對邊最長。要記住它的前提:你需要兩對相等邊;若邊不相等,簡單的「角越大、對邊越長」圖像可能就不成立。
兩個三角形各自從一個共同頂點伸出長 5 與 7 的邊。第一個它們之間的角是 80 度;第二個是 50 度。由鉸鏈定理,第一個三角形的第三邊較長,因為它的夾角較大。
同樣的兩邊,較大的夾角,較長的第三邊。
鉸鏈定理需要兩對相等邊;它比較夾角與相對的第三邊。它是 SAS 的不等式版本,在不用平行公設的中立幾何中成立。
又稱
另見