三角形

官方数学老师·16 页·入门(第一次接触这个概念)·0 次浏览·3 天前
几何入门基础

三角形

看完这组图解,三角形的边、角、分类一次搞懂

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几何入门基础

三角形

看完这组图解,三角形的边、角、分类一次搞懂

1第 1 页 · 三角形

三角形

披萨切成几块,每块都有三条边;屋顶、自行车架、相框支架——它们为什么总爱用三角形?因为三角形有个其他图形没有的「倔脾气」。

三条边
三条线段首尾相连,围成一个封闭图形
三个内角
三条边两两相交成三个角,它们的和铁打等于 180°
结构稳定
三边长度一旦定下,形状就唯一,无法被「压扁」
三脚凳子对应 →三角形的稳定性

三条腿怎么摆都不晃;换成四脚凳,偶尔会有一条悬空

A+B+C=180°\angle A + \angle B + \angle C = 180°
2第 2 页 · 三角形

识别和分类三角形

你家里有三根木棍吗?随手搭一搭,有的稳稳立住,有的歪歪扭扭。三角形也有「家族」,按边和角的特征就能认出它属于哪一类。

按边分三类
三边相等叫等边,两边相等叫等腰,三边全不同叫不等边
按角分三类
三锐角=锐角三角形;含一直角=直角;含一钝角=钝角
三角形很稳
三边长度确定后形状唯一不变,桥梁、支架、屋顶都靠它
给人分男女高矮对应 →给三角形按边角分类

男女、身高是人的两种维度;边长、角度是三角形对应的两种维度

3第 3 页 · 识别和分类三角形

作三角形的高

上页我们知道三角形有三个顶点、三条边。今天从生活里量身高讲起,认识三角形的"高"。

高的定义
从一个顶点出发,垂直连到对边的线段
关键词:垂直
必须与对边(或延长线)形成直角
三条高
三个顶点各对应一条高,共三条
用三角板作图
三角板靠边、直尺平移,三步即可画出
人量身高对应 →三角形的高

量身高从头顶垂直落到地面;高就是从顶点"垂直落下"到对边

4第 4 页 · 作三角形的高

三角形的底和高

上一页我们画出了高——那条从顶点垂直落下的线段。想象一个人笔直站地上:脚下地面是'底',人的身高是'高'。这页我们用这个思路,把定义彻底说清楚。

三角形的任意一条边都可以作为'底',由自己选
从不在底上的那个顶点,向底画一条垂直线
必须垂直
高要垂直于底;不垂直就不能叫这条底对应的高
底高成对
选一条底就唯一确定一条高;三角形共有3组底高配对
人笔直站在地面上对应 →三角形的底和高

地面=底、人站直的身高=高,二者必须垂直相交

S=12××S = \dfrac{1}{2} \times 底 \times 高
5第 5 页 · 三角形的底和高

三角形的稳定性

你注意过吗?老式木门的背面钉了一根斜木条,门就不容易变形;自行车的车架也都是三角形焊成的。这背后藏着三角形一个特别有用的性质。

三边定形
三条边长度一旦确定,三角形的形状和大小就完全固定,不会变形
受力稳定
受外力推拉时,三角形能保持原状,不像四边形容易被拉成平行四边形
广泛应用
桥梁、自行车架、屋顶斜梁、电线塔、相机三脚架都利用了这个特性
相机三脚架对应 →三角形的稳定性

三条腿一撑开,怎么碰都不倒;三条边一定,形状就锁死

6第 6 页 · 三角形的稳定性

两点之间的距离

前面学了三角形有三条边——其实每条边都是两个顶点之间的距离。今天我们把这件事单独拎出来,认真看看这个最基础的测量。

距离的定义
连接两个点的线段的长度,就是这两点之间的距离
两点之间,线段最短
无论绕成折线还是曲线,都不会比这条线段更短
三角形的边就是距离
三角形的三条边,就是三个顶点两两之间的距离
从家去学校的各种走法对应 →两点之间的距离

你可以拐弯、绕远,但家和学校之间那条直线,永远是所有路线里最短的

7第 7 页 · 两点之间的距离

三角形两边之和大于第三边

上一页算两点之间的距离。现在多一个点,试着围三角形:给你三根小棒 3、4、7——能围成吗?最后一根太长,根本合不拢。三角形的三条边,背后一定有某种铁律。

两边之和大于第三边
任意挑两条边,加起来的长度必须比剩下的那条边长
要写三个不等式
因为「第三边」可以是 a、b、c 里任意一条,三种组合都要满足
判断能否围成三角形
只看最短两条边加起来是否大于最长的那条边
走路抄近道对应 →两边之和大于第三边

从 A 到 C 走直路最近;绕道 B 必然更远,所以 AB + BC > AC

a+b>c,b+c>a,a+c>ba + b > c, \quad b + c > a, \quad a + c > b
8第 8 页 · 三角形两边之和大于第三边

锐角三角形

我们已经知道三角形可以按角来分类。这一页我们专门看清其中最常见的一类——三个角全都"尖尖的"、没有一个直角或钝角的:锐角三角形。

三个角都是锐角
每个内角都小于 90°,没有一个是直角,也没有钝角
三个角加起来等于 180°
正因为和是 180°,三个角才可能同时都小于 90°
一眼判断的方法
只要找到一个角 ≥ 90°,它就不是锐角三角形;都小于 90° 才是
最熟悉的例子
等边三角形三个角都是 60°,所以等边三角形一定是锐角三角形
完全撑开的雨伞对应 →锐角三角形

每两根伞骨之间的夹角都是"张开"的,没有哪两根是"并拢"的

α+β+γ=180°,α,β,γ<90°\alpha + \beta + \gamma = 180°,\quad \alpha,\beta,\gamma < 90°
9第 9 页 · 锐角三角形

直角三角形

直角三角形:定义、要点与典型应用

直角三角形
直角三角形:定义、要点与典型应用
10第 10 页 · 直角三角形

钝角三角形

上页我们认识了直角三角形——其中一个角正好是90°。可如果三角形里有个角比90°还大呢?门开得比直角还宽,这个角就叫做钝角。

钝角
大于90°、小于180°的角
钝角三角形
有一个角是钝角的三角形
只有一个钝角
三角形内角和180°,一个钝角已超90°,剩余不够再装第二个钝角
另两角为锐角
180°减去钝角后,剩余度数分给两角,每个必小于90°
门开得过大对应 →钝角

门开90°是直角;继续推门超90°,门墙夹角即钝角;推到底贴墙就是180°

11第 11 页 · 钝角三角形

等腰三角形

抬头看看屋顶的样子:左右两边的斜坡一样长,从中间对称地往下倾斜——这种「两边一样长」的三角形,叫等腰三角形。

两条边相等
有两条边长度相等的三角形,就叫做等腰三角形
腰和底
相等的两条边叫「腰」,第三条边叫「底」
两底角相等
等腰三角形的两个底角一定相等,这是对称性带来的必然结果
身边处处可见
屋顶、人字梯、桥拱、字母 A、对折后的纸,都是等腰三角形
对折一张纸对应 →等腰三角形

折痕就是对称轴,左右两边完全一样——这就是等腰三角形的本质

12第 12 页 · 等腰三角形

等边三角形

等边三角形:定义、要点与典型应用

等边三角形
等边三角形:定义、要点与典型应用
13第 13 页 · 等边三角形

三角形的内角和

你可能觉得锐角、直角、钝角三角形各有各的脾气——但它们藏着一个共同秘密:不管形状怎么变,里面三个角加起来永远是同一个数字。

内角和
三角形三个内角相加得到的总和
等于 180°
任何三角形的三个内角加起来,恰好等于一个平角的度数
普遍适用
锐角、直角、钝角、等腰、等边三角形全部成立
求未知角
已知两个角,用 180° 减去它们的和,就能求出第三个角
把一条平角折成三角对应 →三角形内角和为 180°

一条平角是 180°,在中间两处向同侧折起来,折出的三个角就是三角形的三个内角

A+B+C=180°\angle A + \angle B + \angle C = 180°
14第 14 页 · 三角形的内角和

本节要点

  • 任意三角形的内角和都是180°,这是最常考的定数
  • 两边之和必须大于第三边,否则三边围不成形
  • 分类走两条线:按角分锐直钝,按边分等腰等边
  • 底和高总成一对:高从对顶点垂直落到这条底
  • 三角形最稳不变形,桥梁屋顶都爱用它
延伸主题:三角形面积怎么算勾股定理入门全等三角形初步
15第 15 页 · 本节要点

课后思考

先合上书自己想一想,再对照参考答案。三个问题,三个层次。

1为什么无论形状怎么变,三角形的三个内角加起来永远是180°?

参考答案动手验证:把三角形的三个角剪下来拼在一起,三条边恰好拼成一条直线(180°)。任何三角形都可以这样拼,结论不挑形状。

2修自行车架的师傅为什么要用三角形的金属管加固,而不是用四边形?

参考答案三角形三边长度确定后,形状就唯一确定,不会扭动;四边形则会变形。三脚架、电线塔、桥梁桁架都用这个原理。

3如果一个三角形有两个角都是直角,它还是三角形吗?为什么?

参考答案不是。两个直角加起来已经180°,留给第三个角的空间是0°——三个角装不下。所以一个三角形最多只有一个直角(或钝角)。

16第 16 页 · 课后思考