📐 几何

🔺三角形

三条边、三个角,内角和永远 180°——最简单也最稳固的图形。

三脚架站得稳,自行车架不晃,金字塔立了几千年——这些可靠的家伙身上都藏着同一种图形:三角形。它是边数最少的多边形,简单,却撑起了大半个工程世界。

三条边,三个角

三角形有 3 条边、3 个顶点、3 个内角。把纸三角形的三个角撕下来,拼在一起,它们会严丝合缝地排成一条直线:

A+B+C=180\angle A + \angle B + \angle C = 180^\circ

无论胖瘦大小,任何三角形的三个内角加起来永远是 180°——不多不少,正好半圈。

撕一撕

剪一个任意三角形,把三个角撕下来拼在桌面上,它们总会排成一条直线。亲手试三次,比背十遍公式更难忘。

缺一个角?补出来

内角和 180° 最大的用处:知道两个角,第三个就跑不掉。一个三角形的两个角是 5050^\circ6060^\circ,那么:

C=1805060=70\angle C = 180^\circ - 50^\circ - 60^\circ = 70^\circ

三个角都亮了相,这个三角形的「性格」就定了——用里学过的锐角、直角、钝角,正好给它归类。

按边分,按角分

按边的长短,分三类:

  • 等边三角形:三边全相等,三个角都是 6060^\circ
  • 等腰三角形:两边相等,两个底角也跟着相等;
  • 不等边三角形:三边各不相同。

按角的大小,也分三类:三个角都小于 9090^\circ 的是锐角三角形,有一个角正好 9090^\circ 的是直角三角形,有一个角大于 9090^\circ 的是钝角三角形。直角三角形还私藏着一个著名定理,就是勾股定理

互动演示三角形实验台
a²=9b²=16c²=25

3² + 4² = 9 + 16 = 25 = c²

斜边 c c = √255.00整数勾股数 · Pythagorean triple!

拖动两条直角边:每条边上会长出一个正方形,斜边上的正方形面积,总是恰好等于两条直角边正方形之和。这是直角三角形的专属秘密。

最稳固的图形

四根木条钉成四边形框,轻轻一推就歪成平行四边形;三根木条钉成三角形框,怎么推都不变形。三边一旦定死,三角形的形状就唯一确定——这叫稳定性。所以屋顶桁架、桥梁钢架、篮球架上都焊满三角形;而能折叠的晾衣架、商店的伸缩门,用的恰恰是四边形「会变形」的脾气。

动手检验

随堂小测

  1. 1. 两个角是 50° 和 60°,第三个角是多少?

  2. 2. 等边三角形的每个角是多少度?

  3. 3. 为什么桥梁和屋顶架上全是三角形?