角、三角形與全等
等腰三角形定理(底角定理)
等腰三角形有兩條相等的邊,而這個定理揭示了藏在那份對稱裡的後果:底邊兩端的角——與相等邊相對的角——本身相等。學生記得的說法是「等腰三角形的底角相等」。逆命題也成立且同樣有用:若三角形有兩個相等的角,則它們所對的邊相等,所以該三角形為等腰。
嚴格地說:在三角形 ABC 中若 |AB| = |AC|,則底角滿足 角 B = 角 C。一個乾淨的證明過頂點 A 作角平分線到 BC 上一點 M。於是三角形 ABM 與 ACM 共用 AM,有 |AB| = |AC|(已知)與 A 處相等的角(平分線),故由 SAS 全等;CPCTC 接著給出 角 B = 角 C。這同一條平分線恰好也是到底邊的中線與高——在等腰三角形中,從頂點出發的這三條特殊線重合。中世紀的名稱 pons asinorum,「驢橋」,標記了它是幾何學生跨過的第一道真正考驗。
一個值得強調的誠實要點:底角相等是定理,不是定義的一部分。等腰的定義是「兩邊相等」;底角的相等是被證明的後果。把兩者混為一談——以為角「依定義」相等——正好略過了定理所提供的推理。
一個三角形有兩條長 8 的邊,頂角為 40 度。由等腰三角形定理,兩個底角相等,而它們共享剩下的 140 度,所以每個底角為 70 度。
相等的邊迫使底角相等;逆命題也成立。
底角相等是定理,而非等腰的定義。逆命題(角相等則對邊相等)正是使等角三角形成為等邊三角形的原因。
又称
另见