อ่าน 7 นาที
สามเหลี่ยมมุมแหลมและสามเหลี่ยมมุมป้าน
รูปสามเหลี่ยมมุมแหลม (หรือสามเหลี่ยมที่มีมุมแหลม ) คือรูปสามเหลี่ยม ที่มี มุมแหลมสามมุม(มุมน้อยกว่า 90°) ส่วนรูปสามเหลี่ยมมุมป้าน (หรือสามเหลี่ยมที่มีมุมป้าน )...
สามเหลี่ยมมุมแหลมและสามเหลี่ยมมุมป้าน
รูปสามเหลี่ยมมุมแหลม (หรือสามเหลี่ยมที่มีมุมแหลม ) คือรูปสามเหลี่ยม ที่มี มุมแหลมสามมุม(มุมน้อยกว่า 90°) ส่วนรูปสามเหลี่ยมมุมป้าน (หรือสามเหลี่ยมที่มีมุมป้าน ) คือรูปสามเหลี่ยมที่มีมุมป้าน หนึ่งมุม (มุมมากกว่า 90°) และมุมแหลมสองมุม เนื่องจากในเรขาคณิตแบบยุคลิด มุมของรูปสามเหลี่ยมต้องรวมกันได้ 180° ดังนั้นรูปสามเหลี่ยมแบบยุคลิดจึงมีมุมป้านได้เพียงมุมเดียวเท่านั้น
รูปสามเหลี่ยมมุมแหลมและรูปสามเหลี่ยมมุมป้านเป็น รูปสามเหลี่ยมเฉียงสองประเภทที่แตกต่างกัน ซึ่งเป็นรูปสามเหลี่ยม ที่ไม่ใช่รูปสามเหลี่ยมมุมฉากเนื่องจากไม่มีมุมฉาก (90°) เลย
| ขวา | ป้าน | เฉียบพลัน |
| เฉียง | ||
คุณสมบัติ
ในรูปสามเหลี่ยมทุกรูป จุดศูนย์กลาง มวล (centroid)ซึ่งเป็นจุดตัดของเส้นมัธยฐานแต่ละเส้นที่เชื่อมจุดยอดกับจุดกึ่งกลางของด้านตรงข้าม และ จุดศูนย์กลางวงกลมแนบ ใน (incenter ) ซึ่งเป็นจุดศูนย์กลางของวงกลมที่สัมผัสทั้งสามด้านจากภายใน จะอยู่ภายในรูปสามเหลี่ยม อย่างไรก็ตาม ในขณะที่จุดศูนย์กลางความตั้งฉาก (orthocenter)และจุดศูนย์กลางวงกลมล้อมรอบ (circumcenter) อยู่ภายในรูปสามเหลี่ยมมุมแหลม แต่จะอยู่ภายนอกรูปสามเหลี่ยมมุมป้าน
จุดออร์โธเซ็นเตอร์คือจุดตัดของ เส้นความสูงทั้งสามของสามเหลี่ยมซึ่งแต่ละเส้นเชื่อมต่อด้านหนึ่งกับจุดยอด ตรงข้ามในแนวตั้ง ฉากในกรณีของสามเหลี่ยมมุมแหลม เส้นความสูงทั้งสามเส้นนี้จะอยู่ภายในสามเหลี่ยมทั้งหมด ดังนั้นจึงตัดกันภายในสามเหลี่ยม แต่สำหรับสามเหลี่ยมมุมป้าน เส้นความสูงจากมุมแหลมทั้งสองจะตัดกับส่วนต่อขยายของด้านตรงข้ามเท่านั้น เส้นความสูงเหล่านี้จะอยู่ภายนอกสามเหลี่ยมทั้งหมด ส่งผลให้จุดตัดระหว่างกัน (และด้วยเหตุนี้จึงตัดกับส่วนต่อขยายของเส้นความสูงจากจุดยอดมุมป้าน) เกิดขึ้นภายนอกสามเหลี่ยม
ในทำนองเดียวกัน จุดศูนย์กลางวงกลมล้อมรอบสามเหลี่ยม ซึ่งเป็นจุดตัดของเส้นแบ่งครึ่งตั้งฉาก ของด้านทั้งสาม และเป็นจุดศูนย์กลางของวงกลมที่ผ่านจุดยอดทั้งสาม จะอยู่ภายในสามเหลี่ยมมุมแหลม แต่จะอยู่ภายนอกสามเหลี่ยมมุมป้าน
รูปสามเหลี่ยมมุมฉากเป็นกรณีกึ่งกลาง กล่าวคือ ทั้งจุดศูนย์กลางวงกลมล้อมรอบและจุดศูนย์กลางมุมฉากอยู่บนขอบของรูปสามเหลี่ยม
ในสามเหลี่ยมใดๆ มุมสองมุมใดๆAและBที่อยู่ตรงข้ามกับด้านaและbตามลำดับจะมีความสัมพันธ์กันตาม[ 1 ] : หน้า 264
นั่นหมายความว่าด้านที่ยาวที่สุดในสามเหลี่ยมมุมป้านคือด้านที่อยู่ตรงข้ามกับมุมป้านของรูปสามเหลี่ยม
สามเหลี่ยมมุมแหลมมีสี่เหลี่ยมจัตุรัสที่แนบใน สาม รูป โดยแต่ละรูปจะมีด้านหนึ่งตรงกับส่วนหนึ่งของด้านของสามเหลี่ยม และจุดยอดอีกสองจุดของสี่เหลี่ยมจัตุรัสจะอยู่บนด้านที่เหลืออีกสองด้านของสามเหลี่ยม (ในสามเหลี่ยมมุมฉาก สี่เหลี่ยมจัตุรัสสองรูปนี้จะรวมกันเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัสเดียวกัน ดังนั้นจึงมีสี่เหลี่ยมจัตุรัสที่แนบในที่แตกต่างกันเพียงสองรูป) อย่างไรก็ตาม สามเหลี่ยมมุมป้านจะมีสี่เหลี่ยมจัตุรัสที่แนบในเพียงรูปเดียว โดยด้านหนึ่งของสี่เหลี่ยมจัตุรัสจะตรงกับส่วนหนึ่งของด้านที่ยาวที่สุดของสามเหลี่ยม[ 2 ] : หน้า 115
สามเหลี่ยมทั้งหมดที่เส้นออยเลอร์ขนานกับด้านใดด้านหนึ่งจะเป็นสามเหลี่ยมมุมแหลม[ 3 ]คุณสมบัตินี้ใช้ได้กับด้าน BC ก็ต่อเมื่อ
ความไม่เท่าเทียมกัน
ด้านข้าง
ถ้ามุมCเป็นมุมป้านแล้วสำหรับด้านa , bและcเราจะได้[ 4 ] : หน้า 1, #74
โดยที่อสมการทางซ้ายจะเข้าใกล้ความเท่าเทียมกันในลิมิตก็ต่อเมื่อมุมยอดของสามเหลี่ยมหน้าจั่วเข้าใกล้ 180° และอสมการทางขวาจะเข้าใกล้ความเท่าเทียมกันก็ต่อเมื่อมุมป้านเข้าใกล้ 90°
ถ้าสามเหลี่ยมนั้นเป็นสามเหลี่ยมมุมแหลมแล้ว
ระดับความสูง
ถ้า C เป็นมุมที่ใหญ่ที่สุดและh cเป็นความสูงจากจุดยอดCแล้วสำหรับสามเหลี่ยมมุมแหลม[ 4 ] : หน้า 135, #3109
โดยจะมีอสมการตรงกันข้ามหาก C เป็นมุมป้าน
ค่ามัธยฐาน
โดยมีด้านที่ยาวที่สุดคือcและเส้นมัธยฐานm aและm bจากด้านอื่นๆ[ 4 ] : หน้า 136, #3110
สำหรับสามเหลี่ยมมุมแหลม เงื่อนไขอสมการจะกลับกัน แต่สำหรับสามเหลี่ยมมุมป้าน เงื่อนไขอสมการจะกลับด้าน
ค่ามัธยฐานm cจากด้านที่ยาวที่สุดจะมากกว่าหรือน้อยกว่ารัศมีวงกลมล้อมรอบสำหรับสามเหลี่ยมมุมแหลมหรือมุมป้านตามลำดับ: [ 4 ] : หน้า 136, #3113
สำหรับสามเหลี่ยมมุมแหลมจะเป็นแบบเดียวกัน และสำหรับสามเหลี่ยมมุมป้านจะเป็นแบบตรงกันข้าม
พื้นที่
อสมการของโอโนะสำหรับ พื้นที่A
ใช้ได้กับสามเหลี่ยมมุมแหลมทุกรูป แต่ใช้ไม่ได้กับสามเหลี่ยมมุมป้านทุกรูป
ฟังก์ชันตรีโกณมิติ
สำหรับสามเหลี่ยมมุมแหลม เรามีมุมA , BและC ดังนี้ [ 4 ] : หน้า 26, #954
โดยที่อสมการผกผันใช้ได้กับสามเหลี่ยมมุมป้าน
สำหรับสามเหลี่ยมมุมแหลมที่มีรัศมีวงกลมล้อมรอบR , [ 4 ] : หน้า 141, #3167
และ[ 4 ] : หน้า 155, #S25
สำหรับสามเหลี่ยมมุมแหลม[ 4 ] : หน้า 115, #2874
โดยใช้ความไม่เท่าเทียมกันแบบกลับกันสำหรับสามเหลี่ยมมุมป้าน
สำหรับสามเหลี่ยมมุมแหลม[ 4 ] : หน้า 178, #241.1
สำหรับรูปสามเหลี่ยมใดๆเอกลักษณ์แทนเจนต์สามตัว กล่าวว่า ผลรวมของ แทนเจนต์ของมุมต่างๆเท่ากับผลคูณของแทนเจนต์เหล่านั้น เนื่องจากมุมแหลมมีค่าแทนเจนต์เป็นบวก ในขณะที่มุมป้านมีค่าแทนเจนต์เป็นลบ ดังนั้นนิพจน์สำหรับผลคูณของแทนเจนต์จึงแสดงให้เห็นว่า
สำหรับสามเหลี่ยมมุมแหลม ทิศทางของความไม่เท่ากันจะเป็นไปในทิศทางตรงกันข้าม ในขณะที่สำหรับสามเหลี่ยมมุมป้าน
เรามี[ 4 ] : หน้า 26, #958
สำหรับสามเหลี่ยมมุมแหลมจะเป็นแบบเดียวกัน และสำหรับสามเหลี่ยมมุมป้านจะเป็นแบบตรงกันข้าม
สำหรับสามเหลี่ยมมุมแหลมทั้งหมด[ 4 ] : หน้า 40, #1210
สำหรับสามเหลี่ยมมุมแหลมทั้งหมดที่มีรัศมีวงในrและรัศมีวงนอกR , [ 4 ] : หน้า 53, #1424
สำหรับสามเหลี่ยมมุมแหลมที่มีพื้นที่K [ 4 ] : หน้า 103 , #2662
เส้นรอบวงรัศมี อินเรเดียส และเอ็กซ์เรเดียส
ในสามเหลี่ยมมุมแหลม ผลรวมของรัศมีวงกลมล้อมรอบRและรัศมีวงกลมแนบในrจะน้อยกว่าครึ่งหนึ่งของผลรวมของด้านที่สั้นที่สุดaและb : [ 4 ] : หน้า 105, #2690
ในขณะที่อสมการตรงกันข้ามจะเกิดขึ้นกับสามเหลี่ยมมุมป้าน
สำหรับสามเหลี่ยมมุมแหลมที่มีเส้นมัธยฐานm a , m bและm cและรัศมีวงกลมล้อมรอบRเรามี[ 4 ] : หน้า 26, #954
ในขณะที่อสมการตรงกันข้ามจะเกิดขึ้นกับสามเหลี่ยมมุมป้าน
นอกจากนี้ สามเหลี่ยมมุมแหลมยังสอดคล้องกับ[ 4 ] : หน้า 26, #954
โดยพิจารณาจากรัศมีของวงกลมภายนอกr a , r bและ r cอีกครั้ง โดยที่อสมการแบบกลับด้านยังคงใช้ได้กับสามเหลี่ยมมุมป้าน
สำหรับสามเหลี่ยมมุมแหลมที่มีครึ่งเส้นรอบรูปs [ 4 ] : หน้า 115, #2874
และอสมการผกผันก็ใช้ได้กับสามเหลี่ยมมุมป้านด้วย
สำหรับสามเหลี่ยมมุมแหลมที่มีพื้นที่K [ 4 ] : หน้า 185 , #291.6
ระยะทางที่เกี่ยวข้องกับจุดศูนย์กลางของรูปสามเหลี่ยม
สำหรับสามเหลี่ยมมุมแหลม ระยะห่างระหว่างจุดศูนย์กลางวงกลมล้อมรอบOและจุดศูนย์กลางมุมฉากHเป็นไปตาม[ 4 ] : หน้า 26, #954
โดยที่อสมการตรงข้ามจะใช้กับสามเหลี่ยมมุมป้าน
สำหรับสามเหลี่ยมมุมแหลม ระยะห่างระหว่างจุดศูนย์กลางวงกลมแนบในIและจุดศูนย์กลางเชิงมุมHเป็นไปตาม[ 4 ] : หน้า 26, #954
โดยที่rคือรัศมีวงในและมีอสมการแบบกลับกันสำหรับสามเหลี่ยมมุมป้าน
สี่เหลี่ยมจัตุรัสที่จารึกไว้
ถ้าสี่เหลี่ยมจัตุรัสที่อยู่ภายในสามเหลี่ยมมุมแหลมอันหนึ่งมีความยาวด้านx aและอีกอันหนึ่งมีความยาวด้านx bโดยที่x a < x bแล้ว[ 2 ] : หน้า 115
สามเหลี่ยมสองรูป
ถ้าสามเหลี่ยมมุมป้านสองรูปมีด้าน ( a, b, c ) และ ( p, q, r ) โดยที่cและrเป็นด้านที่ยาวที่สุดตามลำดับ แล้ว[ 4 ] : หน้า 29, #1030
ตัวอย่าง
รูปสามเหลี่ยมที่มีชื่อเรียกเฉพาะ
สามเหลี่ยมคาลาบีเป็นสามเหลี่ยมด้านไม่เท่าเพียงรูปเดียวที่สามารถวางสี่เหลี่ยมจัตุรัสที่ใหญ่ที่สุดที่พอดีกับด้านในได้ในสามวิธีที่แตกต่างกัน โดยสามเหลี่ยมคาลาบีเป็นสามเหลี่ยมมุมป้านและสามเหลี่ยมหน้าจั่ว มีมุมฐาน 39.1320261...° และมุมที่สาม 101.7359477...°
สามเหลี่ยมด้านเท่าที่มีมุมทั้งสามมุม 60° เรียกว่าสามเหลี่ยมมุมแหลม
รูปสามเหลี่ยมมอร์ลีย์ซึ่งเกิดจากรูปสามเหลี่ยมใดๆ โดยการตัดกันของเส้นแบ่งสามส่วนเท่าๆ กันของมุมที่อยู่ติดกัน เป็นรูปสามเหลี่ยมด้านเท่า และดังนั้นจึงเป็นรูปสามเหลี่ยมมุมแหลม
สามเหลี่ยมทองคำเป็นสามเหลี่ยมหน้าจั่วที่มีอัตราส่วนของด้านที่ซ้ำกันต่อด้านฐานเท่ากับอัตราส่วนทองคำเป็นสามเหลี่ยมมุมแหลมที่มีมุม 36°, 72° และ 72° ทำให้เป็นสามเหลี่ยมเพียงรูปเดียวที่มีมุมในสัดส่วน 1:2:2 [ 5 ]
สามเหลี่ยมเจ็ดเหลี่ยมซึ่งมีด้านที่ทับซ้อนกับด้าน เส้นทแยงมุมที่สั้นกว่า และเส้นทแยงมุมที่ยาวกว่าของรูปเจ็ดเหลี่ยม ปกติ เป็นรูปสามเหลี่ยมมุมป้าน โดยมีมุมและ
รูปสามเหลี่ยมที่มีด้านเป็นจำนวนเต็ม
รูปสามเหลี่ยมเพียงรูปเดียวที่มีความสูงและด้านเป็นจำนวนเต็มที่เรียงกันคือรูปสามเหลี่ยมมุมแหลม ซึ่งมีด้านเป็น (13, 14, 15) และความสูงจากด้านที่ 14 เท่ากับ 12
รูปสามเหลี่ยมที่มีเส้นรอบรูปน้อยที่สุดและมีด้านเป็นจำนวนเต็มเรียงลำดับเลขคณิต และรูปสามเหลี่ยมที่มีด้านเป็นจำนวนเต็มและมีเส้นรอบรูปน้อยที่สุดและมีด้านที่แตกต่างกัน คือ รูปสามเหลี่ยมมุมป้าน กล่าวคือ รูปสามเหลี่ยมที่มีด้านเป็นจำนวนเต็ม (2, 3, 4)
รูปสามเหลี่ยมเพียงรูปเดียวที่มีมุมหนึ่งเป็นสองเท่าของอีกมุมหนึ่งและมีด้านเป็นจำนวนเต็มในลำดับเลขคณิตคือรูปสามเหลี่ยมมุมแหลม ได้แก่ รูปสามเหลี่ยม (4,5,6) และรูปสามเหลี่ยมทวีคูณของมัน[ 6 ]
ไม่มีสามเหลี่ยมมุมแหลมที่มีด้านเป็นจำนวนเต็ม ซึ่งมีพื้นที่เท่ากับเส้นรอบรูปแต่มีสามเหลี่ยมมุมป้านสามรูปที่มีด้าน[ 7 ] (6,25,29), (7,15,20) และ (9,10,17)
สามเหลี่ยมด้านเท่าที่มีจำนวนเต็มที่เล็กที่สุดที่มีเส้น มัธยฐานเป็นจำนวนตรรกยะสามเส้น คือสามเหลี่ยมมุมแหลม โดยมีด้าน[ 8 ] (68, 85, 87)
รูปสามเหลี่ยมเฮรอนมีด้านและพื้นที่เป็นจำนวนเต็ม รูปสามเหลี่ยมเฮรอนเฉียงที่มีเส้นรอบรูปน้อยที่สุดคือรูปสามเหลี่ยมมุมแหลม โดยมีด้านยาว (6, 5, 5) รูปสามเหลี่ยมเฮรอนเฉียงสองรูปที่มีพื้นที่น้อยที่สุดร่วมกันคือรูปสามเหลี่ยมมุมแหลมที่มีด้านยาว (6, 5, 5) และรูปสามเหลี่ยมมุมป้านที่มีด้านยาว (8, 5, 5) โดยแต่ละรูปมีพื้นที่เท่ากับ 12
ดูเพิ่มเติม
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ สามเหลี่ยมมุมแหลมและสามเหลี่ยมมุมป้าน
รูปสามเหลี่ยมมุมแหลม (หรือสามเหลี่ยมที่มีมุมแหลม ) คือรูปสามเหลี่ยม ที่มี มุมแหลมสามมุม(มุมน้อยกว่า 90°) ส่วนรูปสามเหลี่ยมมุมป้าน (หรือสามเหลี่ยมที่มีมุมป้าน )...
คุณสมบัติ
ในรูปสามเหลี่ยมทุกรูป จุดศูนย์กลาง มวล (centroid) ซึ่งเป็นจุดตัดของ เส้นมัธยฐาน แต่ละเส้นที่เชื่อมจุดยอดกับจุดกึ่งกลางของด้านตรงข้าม และ จุดศูนย์กลางวงกลมแนบ ใน (incenter ) ซึ่งเป็นจุดศูนย์กลางของวงกลมที่สัมผัสทั้งสามด้านจากภายใน จะอยู่ภายในรูปสามเหลี่ยม...
ด้านข้าง
ถ้ามุม C เป็นมุมป้านแล้วสำหรับด้าน a , b และ c เราจะได้ [ 4 ] : หน้า 1, #74
ระดับความสูง
ถ้า C เป็นมุมที่ใหญ่ที่สุดและ h c เป็นความสูงจากจุดยอด C แล้วสำหรับสามเหลี่ยมมุมแหลม [ 4 ] : หน้า 135, #3109