等边三角形
等边三角形,英文: equilateral triangle。等边三角形(又称正三角形),为三边相等的三角形。其三个内角相等,均为60。它是锐角三角形的一种。
等边三角形的概念
英文:equilateral triangle,“等边三角形”也被称为“正三角形”。
如果一个三角形满足下列任意一条,则它必满足另一条,三边相等或三角相等的三角形为等边三角形:
1.三边长度相等。
2.三个内角度数均为60度。
3.一个内角为60度的等腰三角形
等边三角形的性质
(1)等边三角形是锐角三角形,等边三角形的内角都相等,且均为60。
(2)等边三角形每条边上的中线、高线和所对角的平分线互相重合(三线合一)
(3)等边三角形是轴对称图形,它有三条对称轴,对称轴是每条边上的中线、高线或对角的平分线所在的直线。(4)等边三角形的重要数据
空间对称群 二面体群 (D3)
角和边的数量 3
施莱夫利符号 {3}
内角的大小 60 (5)等边三角形重心、内心、外心、垂心重合于一点,称为等边三角形的中心。(四心合一)
(6)等边三角形内任意一点到三边的距离之和为定值(等于其高)
作等边三角形
可以利用尺规作图的方式画出正三角形,其作法相当简单: 先用尺画出一条任意长度的线段(这条线段的长度决定等边三角形的边长),再分别以线段二端点为圆心、线段为半径画圆,二圆汇交于二点,任选一点,和原来线段的两个端点画线段,则这二条线段和原来线段即构成一正三角形。
等边三角形的判定
首先考虑判断三角形是等腰三角形。
(1)三边相等的三角形是等边三角形(定义)
(2)三个内角都相等(为60度)的三角形是等边三角形
(3)有一个角是60度的等腰三角形是等边三角形
理解等边三角形的性质与判定:
首先,明确等边三角形定义。三边相等的三角形叫做等边三角形,也称正三角形。
其次,明确等边三角形与等腰三角形的关系。等边三角形是特殊的等腰三角形,等腰三角形不一定是等边三角形。
推论1:三个角都相等的三角形是等边三角形
推论2:有一个角等于60的等腰三角形是等边三角形
推论3:两个角都等于60是等边三角形
等边三角形重心、内心 、外心、垂心重合于一点,称为等边三角形的中心。(四心合一)
等边三角形的每条边上的中线、高或对角平分线重合。(三线合一)
等边三角形的复数性质
A,B,C三点的复数构成正三角形
等价于 A+wB+w^2C=0
其中
w=cos(2π/3)+isin(2π/3)
1+w+w^2=0
等边三角形的高
等边三角形的高和其边长的比为 √(3/4) :1
证明:
作等边三角形的一条高,将等边三角形分为两个全等的直角三角形,
设这个等边三角形的边长为a,则其中一个直角三角形一条直角边长为1/2a,斜边为a(即该等边三角形. 由勾股定理,(直角三角形的两直角边的平方和等于斜边的平方),得另一条直角边(即该等边三角形的高)为 √a^2-(1/2a)^2 = √(3/4a) ,即证.
由上,可推导出等边三角形的面积公式:
S=1/2ah= (1/2)×[√(3/4a)] = [(√3)/4]×a^2
等边三角形与圆
h=a sin60=1/2 √3
r=1/2 a cot(π/3)=1/2 a tan(π/6)=1/6 √3a
R=1/2 a csc(π/3)=1/2 a sec(π/6)=1/3 √3a
S=1/4 na²cot(π/3)=1/4 √3a²
Sr= πr²=1/12πa²表示内切圆面积,
SR=πR²=1/3πa²表示外接圆面积。
等边三角形的相关问题
已知△ABC中,∠A=60,且AB+AC=a,当三角形的周长最短时,三角形是等边三角形。
证明:AC=a-AB
根据余弦定理
BC^2=AB^2+BC^2-2AB*BC*cosA
BC^2=AB^2+BC^2-AB*BC=AB^2+(a-AB)^2-AB*(a-AB)=3AB^2-3a*AB+a^2=3(AB-a/2)^2+a^2/4
所以当AB=a/2时,BC=a/2最小
AC=a-a/2=a/2
这时,周长为AB+AC+BC=a+BC=a+a/2=3a/2最短
AB=AC=BC=a/2
所以三角形的等边三角形