多邊形、四邊形與圓

梯形

/ TRAP-uh-zoyd /

想像從側面看一張桌面,下寬上窄,兩條傾斜的腿向內斜——一個四邊形,恰有一對邊互相平行,另一對不平行。這個形狀就是梯形。楔形的路標、燈罩的側影、運河的橫截面,都是日常的梯形。

精確地說,梯形是恰有(或至少有)一對平行邊的四邊形,這對平行邊稱為底。不平行的兩邊稱為腰(腿)。兩底之間的垂直距離為高。兩腰等長的梯形稱為等腰梯形;這個特例的底角相等、兩對角線相等,而且它是唯一能內接於圓的梯形。梯形的中線(中位線)是連接兩腰中點的線段;它平行於兩底,長度為兩底的平均 (b_1 + b_2)/2。

梯形是通往平行四邊形的門戶:把「兩對平行邊」減弱為僅一對,就從平行四邊形上升到梯形。經典的陷阱在於定義的措辭。在「排他式」定義下,梯形恰有一對平行邊(所以平行四邊形不是梯形);在「包含式」定義下,它至少有一對(所以每個平行四邊形都是梯形)。兩種定義目前都在使用——它們對「正方形是不是梯形」給出不同答案——所以嚴謹的題目會說明採用哪一種。中位線結果 (b_1 + b_2)/2 在兩種定義下都成立。

一個梯形的平行底長分別為 8 與 14。連接兩腰中點的中位線長為 (8 + 14)/2 = 11,且平行於兩底。若兩腰相等,它是等腰梯形,底角相等,兩對角線也相等。

梯形中位線是兩底的平均。

注意兩套用法:美式 trapezoid 與英式 trapezium 指的是同一種「一對平行邊」的形狀,但兩個字在兩種方言間互換;而「排他式」與「包含式」定義對平行四邊形算不算梯形有分歧。

又称
trapezium (British usage)trapezoid (US usage)梯形