什麼是相似三角形?
當兩個三角形形狀相同、但大小可能不同時,我們就稱它們為相似三角形。相似三角形的對應角相等,對應邊則維持相同的比例,這個比例就稱為縮放比例(scale factor),通常以 \(k\) 表示。本計算器只要輸入其中一個三角形的三邊,再加上另一個相似三角形的一條已知對應邊,就能自動算出 \(k\) 值,並推得所有其餘邊長。
使用方法
先填入第一個三角形的邊 \(a\)、\(b\),以及(選填的)\(c\),接著輸入第二個三角形的對應邊 \(a'\)。計算器會以 \(a'\) 除以 \(a\) 求得縮放比例 \(k\),再將你輸入的其他邊乘上 \(k\),得到 \(b'\) 與 \(c'\)。如果你只有兩條邊,把 \(c\) 留白即可,此時 \(c'\) 會顯示為 0。
公式解析
由於對應邊成比例,各組比值都相等:
$$\frac{a}{a'} = \frac{b}{b'} = \frac{c}{c'} = \frac{1}{k}$$
把式子整理一下,就能得到縮放比例 \(k = \dfrac{a'}{a}\)。一旦求出 \(k\),較大三角形的每一條邊,就等於較小三角形的對應邊乘上 \(k\):\(b' = b \times k\)、\(c' = c \times k\)。
實例演算
假設三角形一的三邊為 \(a = 3\)、\(b = 4\)、\(c = 5\),而三角形二的對應邊 \(a' = 6\)。那麼縮放比例 $$k = \frac{6}{3} = 2$$ 因此 $$b' = 4 \times 2 = 8 \qquad c' = 5 \times 2 = 10$$ 三角形二的三邊分別為 6、8、10,恰好是三角形一的兩倍。
常見問題
縮放比例大於 1 代表什麼?表示第二個三角形比第一個大;若小於 1 則表示比較小;剛好等於 1 時,兩個三角形全等(大小完全相同)。
一定要輸入全部三條邊嗎?不用。只要有一組完整的對應邊就能求出 \(k\)。三角形一有幾條邊就填幾條,未知的邊留白即可。
這個方法也適用於面積嗎?相似三角形的面積比等於 \(k^2\),而非 \(k\)。本計算器求的是邊長的線性縮放比例。