方法1:通過邊長計算面積
1、複習平行四邊形的面積計算。任何有兩組平行邊的四邊形都是平行四邊形,包括正方形和矩形。所有平行四邊形都有一個簡單的面積公式:面積等於底乘以高,即A = bh。如果將平行四邊形平放在水平面上,則底邊是接觸水平面的那條邊。顧名思義,高則是離地面的高度,即底邊到對邊的距離。測量時,高應該與底邊成90度直角。對於正方形和矩形,高就等於垂直邊的長度,因為這些邊與地面成直角。
2、比較三角形和平行四邊形。這兩種形狀之間有一種簡單的關係。沿對角線將平行四邊形切成兩半,我們就得到了兩個相同的三角形。反之,如果有兩個相同的三角形,你可以將它們組合到一起,得到一個平行四邊形。這意味着任何三角形的面積都可以被寫成A = ?bh,即對應的平行四邊形面積的一半。
3、找到等腰三角形的底邊。現在你已經知道公式了,但在等腰三角形中,到底什麼是"底",什麼是"高"呢?底比較好理解,直接用等腰三角形不相等的第三條邊就可以了。例如,如果等腰三角形的邊長分別為5cm、5cm和6cm,則6cm那條邊就是底邊。
如果三角形的三條邊邊長都相等,即該三角形是等邊三角形,那麼你可以選任意一條邊做底邊。等邊三角形是特殊的等腰三角形,但你可以用相同的方法來計算面積。
4、在底邊和對角頂點之間畫一條線段。畫的線段與底邊應該成直角。線段的長度就是三角形的高,我們以"h"指代。算出"h"的值後,你就能求出面積。在等腰三角形中,這條線段與底邊的交點總是位於底邊的中點。
5、看看等腰三角形的半邊。注意,是用等腰三角形的高將它分成兩個相同的直角三角形。看其中一個,確定三條邊:一條直角邊的邊長等於底邊的一半:。
另一條直角邊是高"h"。
直角三角形的斜邊是等腰三角形的腰。設它為"s"。
6、使用勾股定理。只要知道了兩條直角邊的的長度,你就能用勾股定理算出第三條邊的長度:(邊1) + (邊2) = (斜邊),將我們在此問題中使用的變量代入進去,得到.你可能已經學過勾股定理,公式是。用"邊"和"斜邊"來代替a、b、c,可以避免與之前的三角形變量相混淆。
7、求出"h"。記住,面積公式用要用到"b"和"h",但你還不知道"h"值。將公式變形,求出"h":
。
8、將三角形的值代入進去,求出"h"。知道這個公式後,你可以將它用於任何邊長已知的等腰三角形。只要將底邊長度代入"b",將腰的長度代入"s",然後就能算出"h"的值。例如,等腰三角形的邊長分別為5 cm、5 cm和6 cm,則"b"= 6,而"s"= 5。
將這些值代入公式:
cm。
9、在面積公式中代入底和高。知道這些值後,你就可以使用本節開頭的公式了,即面積 = ?bh。將你已知的b和h值代入到本公式中,計算出答案。記得為你的答案加上平方單位。這裏仍然使用以上示例,邊長為5-5-6的三角形底長為6 cm,高為4 cm。
A = ?bh
A = ?(6cm)(4cm)
A = 12cm。
10、試着解答難度更高的例題。大部分等腰三角形的面積計算難度要高於以上示例。算出的高通常包含平方根,無法被簡化為整數。如果出現這種情況,可以將高寫成簡化形式的平方根。這裏有一個示例:求邊長分別為8cm、8cm和4cm的三角形的面積。
將邊長為4cm,與其他邊的邊長不相等的那條邊當做"b"。
高
分解因數來簡化平方根:。
面積
答案寫成這個樣子就可以了,你也可以在計算器中輸入這個值,求出一個近似的小數,即約15.49平方釐米。
方法2:使用三角學
1、從一條邊和一個角開始。如果學過三角學,那麼即使不知道等腰三角形某一條邊的長度,你也可以算出它的面積。這裏有一道例題,你只知道以下條件:腰的長度"s"為10cm。
兩條腰所成的夾角θ等於120度。
2、將等腰三角形分成兩個直角三角形。以兩條腰的交點為起點,向底邊畫一條垂直於底邊的線段。這樣,你就得到了兩個相同的直角三角形。這條線段將角θ分成了兩個相等的角。兩個三角形各有一個角的角度等於?θ,而在本例中,(?)(120) = 60度。
3、使用三角學,算出"h"的值。由於得到的是直角三角形,所以你可以使用正弦、餘弦和正切三角函數。本例題中,你知道斜邊,想算出與已知角的鄰邊"h"的長度值。由於餘弦 = 鄰邊/斜邊,我們可以利用已知角求出"h":cos(θ/2) = h / s
cos(60?) = h / 10
h = 10cos(60?)
4、算出剩下那條邊的長度。在這個直角三角形中,還有一條邊的長度是我們未知的,你可以將它設為"x"。因為正弦 = 對邊/斜邊,所以:sin(θ/2) = x / s
sin(60?) = x / 10
x = 10sin(60?)
5、將x與等腰三角形的底邊關聯起來。現在你可以將關注的對象"擴大到"整個等腰三角形。由於底邊"b"被分為兩段,每段長度均為"x",所以"b"等於2倍的"x"。
6、將你算出的"h"值和"b"值代入到基礎的面積公式。知道底邊和高的長度後,你可以使用標準公式A = ?bh:
你可以使用計算器的角度計算,將結果輸入到計算器中,這樣算出來的答案是約等於43.3平方釐米。或者,你可以應用三角函數的特性,把它簡化為A = 50sin(120?)。
7、將這種計算方法變成通用公式。知道解答過程後,你可以使用通用公式,而不必每次都完成整個推導和計算過程。如果你不使用任何具體值,重複這一計算過程,並應用三角函數的特性,最終可以得到結果:
s是腰的長度。
θ是兩條腰的夾角。
小提示
如果你面對的是有兩條等邊和一個直角的等腰直角三角形,面積計算會簡單得多。你可以用一條直角邊做底,另一條直角邊做高。這時,公式A = ? b * h可以簡化為?s,其中s是直角邊的長度。平方根有兩個解,一個正數,一個負數。在幾何問題中,你可以忽略掉負數解,因為沒有任何三角形會有“負數高”。
某些三角學問題提供的初始條件可能有所不同,比如告訴你等腰三角形底邊的長度和一個角的角度。基本解法是一樣的,將等腰三角形分成直角三角形,然後利用三角函數解出高度值。