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三角學/三角形內角和為 180 度

來自華夏公益教科書,開放的書籍,為開放的世界

在任何三角形中,角
始終加起來為

角的和

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在任何三角形中,角始終加起來為

這是一個可能令人驚訝的事實。

因為 是直角,這意味著任何三角形的內角和等於兩個直角的和。如果我們“撕掉”三角形的三個角,並將它們放在同一個點上,我們可以將它們排列成一條直線。三角形不必具有任何特殊性質,任何三角形都滿足這個結論。

內角和為 180 度

下面顯示了我們之前的一些三角形示例

Equilateral Triangle 45-45-90 Triangle 30-60-90 Triangle 50-60-70 Triangle 20-40-120 Triangle
等邊三角形 45-45-90 三角形 30-60-90 三角形 50-60-70 三角形 20-40-120 三角形
  • 第一個例子顯示了一個等邊三角形。所有邊都相等。所有角都相等。每個角都是 60 度。內角和為 ,即
  • 第二個三角形顯示了一個直角三角形。其中一個角是直角。這個直角三角形有兩條邊長度相等。它是對稱的。它符合我們對等腰三角形的標準。這是一個非常特殊的等腰三角形,因為它既是等腰三角形,又是直角三角形。它有一個 90 度角,另外兩個角都是 45 度。內角和為 ,即
  • 第三個三角形有時被稱為 30°-60°-90° 三角形,因為它的角。它實際上是一個等邊三角形的一半。內角和為 ,即

模式很清楚。

  • 接下來我們有一個更隨意的三角形。所有邊都不相等。角分別為 50 度、60 度和 70 度。內角和為 ,即
  • 最後我們得到一個有鈍角的三角形,也就是說其中一個角大於 90°。這三個角分別是 20°、40° 和 120°,三個角的和是 ,也就是

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這些例子表明它可能是真的,但它們並沒有證明這一點。

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我們可以繼續對其他三角形進行同樣的操作,並不斷得到相同的答案,除非我們犯了錯誤。這可能會讓我們相信三角形的內角和等於 180° 對所有三角形都成立,但這並不能證明這一點。要證明它,我們需要某種通用的論證,能夠讓數學家信服它是正確的。我們怎麼知道它總是正確的呢?

它可能會錯在哪裡?嗯,如果我們沒有嘗試過鈍角三角形,那麼公式可能只適用於沒有鈍角的三角形。即使我們嘗試了鈍角三角形,我們也可能沒有足夠努力地尋找一個不符合公式的例子。據我們所知,這個公式可能只適用於角是 5° 的倍數的三角形。

證明將表明它適用於所有三角形

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這個公式實際上適用於所有三角形。例如,我們可以做一個內角為 33° 和 66° 的三角形,第三個角必須是 81°。不幸的是,即使我們製作了越來越多的例子,我們也無法證明它適用於所有三角形。我們需要一種不同的方法。我們將在後面給出證明。證明的目的是證明它適用於所有三角形,而不僅僅是我們選擇觀察的那些三角形。

練習

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給定一個內角為 123° 和 60° 的三角形。求解第三個角。它可能嗎?
  • 這是不可能的,因為三角形所有內角的和不能超過 180°。
一個三角形有兩個角分別為 15° 和 65°,求解第三個角。
  •  100
一個三角形有兩個角分別為 100° 和 79.5°,求解第三個角。
  •  0.5
    • 你認為這個三角形的所有邊長度都大致相同嗎?
等邊三角形的每個角的度數是多少?
  •  60
路標練習

以下路標來自坦蘭,顯示了前方道路的坡度。將這些路標按坡度從最緩到最陡排列。

  • 在這些路標中,例如 5:8 的路標意味著,當你水平行駛 8 米時,道路會上升 5 米。
1:1
1:10
8:13
5:8
3:5
等腰三角形的一個角的度數為 。另外兩個角的度數是多少?
  •  每個 36
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