比、比例、相似與畢氏定理

相似三角形(similar triangles)

相似三角形是兩個形狀相同但大小可能不同的三角形——就像一面小旗子和它的巨大版本。它們的對應角相等,對應邊成同一個比。因為三角形非常剛硬,這是整個幾何中最有用的相似情形,而大多數「求未知長度」的題目最終都歸結為找出一對相似三角形。

若三角形 ABC ~ 三角形 DEF,則角 A = 角 D,角 B = 角 E,角 C = 角 F,且各邊成比例:AB/DE = BC/EF = CA/FD。這個共同的值就是相似比。相似敘述中字母的順序是一本字典:A 對應 D,B 對應 E,C 對應 F,所以你總是把夾在對應頂點之間的邊配成一對。一旦知道兩個三角形相似,你就能用任一對對應邊列出比例,並解出未知的長度。

三角形之所以特別,是因為你不必檢查所有東西。由於內角和是 180 度,知道兩個角對應相等(AA)就已逼出第三個角也相等、各邊也成比例——所以三角形相似的建立遠比一般圖形相似來得省事。這就是為什麼測量員、攝影師與天文學家每當需要測量無法觸及的東西時,都會求助於相似三角形。

一根 2 公尺的竿子投下 3 公尺的影子;同一刻一根旗桿投下 24 公尺的影子。陽光使兩個直角三角形相似,所以 2/3 = h/24,得旗桿高 h = 16 公尺。

兩個共用太陽角度的三角形相似;一個比例就求出無法觸及的高度。

對對應關係要嚴格。兩個三角形即使畫得翻轉或旋轉也可能相似;你必須把角配角,而不是按頂點碰巧被標記的順序去寫。把邊配錯是最常見的錯誤來源。

又稱
相似三角形