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輸入計算

數學公式

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結果

斜邊上的高(幾何平均)
6
h = √(p·q)
斜邊(p + q) 13
緊鄰 p 段的直角邊 7.2111
緊鄰 q 段的直角邊 10.8167

什麼是相似直角三角形?

從直角三角形的直角頂點向斜邊作垂線(高)時,這條高會把原三角形分割成兩個較小的三角形。原三角形與這兩個小三角形彼此都相似,三者形狀完全相同、只是大小不同。正因為這種相似關係,才衍生出著名的幾何平均(又稱「直角三角形的高」或「母子相似」)公式——只要知道高把斜邊切出的兩段長度,就能反推出高以及兩條直角邊。

直角三角形,高將斜邊分成 p 和 q 兩段
從直角作出的高把斜邊分成 p 和 q 兩段,形成兩個相似的小三角形。

計算器使用說明

輸入斜邊上的兩段長度 pq。其中 p 緊鄰其中一條直角邊,q 緊鄰另一條直角邊,兩段相加即為完整斜邊。計算器會自動算出高 h、完整斜邊長,以及兩條直角邊。

公式說明

斜邊上的高是兩段的幾何平均:

$$h = \sqrt{\text{p} \cdot \text{q}}$$

每一條直角邊則是「整條斜邊」與「緊鄰它那一段」的幾何平均:

$$a = \sqrt{\text{p} \cdot (\text{p} + \text{q})}$$$$b = \sqrt{\text{q} \cdot (\text{p} + \text{q})}$$

這些公式都可直接由相似三角形之間的比例關係推導出來。

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一個直角三角形被分成兩個形狀相似的小三角形
這條高形成兩個小三角形,它們既與原三角形相似,也彼此相似。

實際範例

假設 \(p = 4\)、\(q = 9\),則斜邊為 \(4 + 9 = 13\)。高為 \(\sqrt{4 \cdot 9} = \sqrt{36} = 6\)。兩條直角邊分別為 \(\sqrt{4 \cdot 13} = \sqrt{52} \approx 7.2111\) 與 \(\sqrt{9 \cdot 13} = \sqrt{117} \approx 10.8167\)。可用畢氏定理驗證:\(7.2111^2 + 10.8167^2 \approx 52 + 117 = 169 = 13^2\),結果完全吻合。

常見問題

什麼是幾何平均?兩數 \(a\) 與 \(b\) 的幾何平均為 \(\sqrt{a \cdot b}\),也就是滿足 \(a/x = x/b\) 的數值 \(x\)。

p 和 q 可以相等嗎?可以。若 \(p = q\),則高的垂足正好落在斜邊中點,此時高恰好等於每一段的長度。

如果我只知道兩條直角邊怎麼辦?那就直接用一般的畢氏定理計算;本工具是專門針對「斜邊分段」的幾何平均關係而設計的。

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