比、比例、相似與畢氏定理

特殊直角三角形(special right triangle)

有兩種直角三角形出現得太頻繁,它們的邊比值得一勞永逸地記下來:45-45-90 三角形與 30-60-90 三角形。因為它們的角是固定的,每一種的所有三角形彼此都相似,所以不論大小,邊總是成同一個固定比例。知道這些,你就能不靠計算機、不靠三角學,立刻寫下一條未知邊。

45-45-90 三角形是沿對角線切開的半個正方形:兩條相等的股加一個直角,所以兩個銳角各是 45 度。它的三邊成 1 : 1 : sqrt(2) 之比,意思是斜邊是股的 sqrt(2) 倍。30-60-90 三角形是從中間切開的半個正三角形。它的三邊成 1 : sqrt(3) : 2 之比,其中 1 是 30 度角的對邊(短股,斜邊的一半),sqrt(3) 是 60 度角的對邊,2 是斜邊。使用時,把你已知的邊對到它在比例中的位置,再縮放。

這些比直接從畢氏定理而來(對 45-45-90,1^2 + 1^2 = 2,所以斜邊是 sqrt(2)),而且是三角學的整數—根號骨幹——它們正是 sin 30 = 1/2、cos 45 = sqrt(2)/2、tan 60 = sqrt(3) 的出處。一個誠實的提醒:1、sqrt(2)、sqrt(3)、2 這些數是比,不是實際的長度;在真實問題中,你要把它們全都乘上實際縮放出來的那個倍率。

一個正方形邊長 5;它的對角線是 45-45-90 的斜邊,所以對角線 = 5·sqrt(2)。在斜邊為 10 的 30-60-90 三角形中,短股(30 度對邊)是 5,長股(60 度對邊)是 5·sqrt(3)。

固定比 1 : 1 : sqrt(2) 與 1 : sqrt(3) : 2 讓你一眼就求出未知邊。

在 30-60-90 三角形中,sqrt(3) 是 60 度角的對邊,不是 30 度的。搞混哪一條是短股(30 度對邊,斜邊的一半)、哪一條是它的 sqrt(3) 倍,是常見的錯誤——較大角的對邊永遠是較長的那一邊。

又称
45-45-90 triangle30-60-90 triangle特殊角直角三角形