三角形面积

基础

学一条新公式,不用计高都可以计三角形面积。我会一步步教你点用。

适合:中三数学 · 单元:三角学 · 建议学习路径第 24/37 课

学完呢课,你会识:
  • 新公式:面积 = (12)ab sin C
  • 已知两边和夹角就用得
  • 不用找高都计到面积
数学Mathematics
读呢课前,你应该识: 余弦定理

1重点摘要 Summary

学一条新公式,不用计高都可以计三角形面积。我会一步步教你点用。

2生字卡 Vocabulary

A
Area面积

三角形占的空间大小,单位是平方。

B
Base底

三角形其中一条边,通常写在下面那条。

H
Height高

由顶点垂直落到底的距离,同底成 90°。

I
Included angle夹角

两条边之间的角,即是两条边夹著那个角。

S
SAS areaSAS 面积

已知两边和夹角计面积,不用找高。

R
Right triangle直角三角形

有个 90° 角的三角形。

S
Square units平方单位

面积的单位,例如 m²、cm²。

F
Formula公式

可以直接套用的规则。

3逐步讲解 Steps

  1. 第一步:以前学的面积公式小学已学过:三角形面积 = 底 × 高 ÷ 2。这条公式适用于「已知底和对应高」的情况,例如底 10 cm、高 6 cm 的三角形,面积 = 10 × 6 ÷ 2 = 30 平方厘米。但它有一个限制:必须知道「高」——即由顶点垂直落到底边的距离。若题目只给两条边的长度和它们的夹角,例如「两边 6 cm 和 8 cm,夹角 30°」,根本不知道高是多少,这条旧公式便无法直接使用,这正是需要学习新公式的原因。
  2. 第二步:新公式:SAS 面积新公式:面积 = (12) × a × b × sin C,其中 a 和 b 是两条已知边,C 是它们的夹角(两边之间的那个角,不是其他角)。这条公式也叫「两边夹角」(SAS,Side-Angle-Side)面积公式。使用条件明确:必须是夹角——若已知的是另外的角,不能直接套用。例子:两边 6 cm 和 8 cm、夹角 30°,代入得面积 = (12) × 6 × 8 × sin 30°。这条公式的好处是完全不用求高:两个长度一个角度,三个数据代入即得答案,对不能用尺量高的题目尤其有用。
  3. 第三步:为什么会是这样新公式可以由旧公式推导出来,两者本质相同。设已知边 a、b 和夹角 C,把 b 当作底,那么高是从对面顶点垂直落下的线段。在形成的直角三角形中,sin C = 高 ÷ a(对边比斜边),所以高 = a × sin C。代入旧公式:面积 = 底 × 高 ÷ 2 = b × (a sin C) ÷ 2 = (12) ab sin C,与新公式完全一致。由此可见新公式并非凭空发明,只是把「求高」的步骤用三角比一次完成。明白这个来源,公式便不用死记,忘记了也可以即场推导。
  4. 第四步:什么时候用这条新公式判断标准:题目给了两条边和它们的夹角,求面积,就用 SAS 公式。三种常见题目形态:第一种直接给「两边夹角」,如「两边 7 cm 和 10 cm,夹角 45°」;第二种给两边加三角形其中一个内角,需先确认那个角是否两已知边的夹角;第三种图形题,三角形藏在不规则图形中,要先从图中认出两边与夹角。对照:若题目给的是底和高的长度,用旧公式更快;两种公式没有优劣之分,只有适用条件不同。审题时圈出已知的边和角,判断便不会错。
  5. 第五步:计数例子完整计算示范:两边 6 cm 和 8 cm,夹角 30°,求面积。第一步,写公式:面积 = (12) × a × b × sin C。第二步,代入:= (12) × 6 × 8 × sin 30°。第三步,记住特殊角的值:sin 30° = 0.5。第四步,计算:= 0.5 × 6 × 8 × 0.5 = 12 平方厘米,留意必须写单位「平方厘米」(cm²)。再练一个:两边 5 cm 和 10 cm、夹角 90°,面积 = 0.5 × 5 × 10 × sin 90° = 0.5 × 50 × 1 = 25 平方厘米。sin 30°、sin 90° 这类特殊角的值必须背熟,考试不会提供。
  6. 第六步:和旧公式比较新旧公式的关系:旧公式是新公式的特例。当夹角 C = 90°(直角三角形)时,sin 90° = 1,新公式变成面积 = (12) × a × b × 1 = (12) ab,正是「底 × 高 ÷ 2」,因为直角三角形的两条直角边互为底和高。例如两直角边 5 和 12,面积 = 5 × 12 ÷ 2 = 30,用新公式计算同样得 30。反过来,夹角越小,sin C 越小,面积也越小:同样两边 6 和 8,夹角 90° 时面积 24,夹角 30° 时只有 12,这符合直观——两边张开得越开,三角形越大。
  7. 第七步:常见错误SAS 面积公式有三大陷阱。第一,用错角:公式要的是两已知边的夹角,若代入的是其中一边的对角便错;审题时把两条边和角在图上标出,确认角在两边之间。第二,计数机模式错误:输入 sin 30° 前确认计数机用「角度(Degree)」模式;若在弧度(Radian)模式,sin 30° 会得出约 −0.988 的荒谬结果。第三,忘记除 2 或漏写单位:面积 = (12) × 6 × 8 × 0.5 = 12,漏了 0.5 便变 24,错一倍;单位必须是平方单位(cm²)。每题完成后核对三样:角是夹角、模式是 Degree、答案有除以 2。

4图解 Diagrams

三角形面积:½ ab sin C Area formulaC边 a边 b高 = b sin C面积 = ½ ab sin C唔使知高度!两条边+佢哋夹角就计到对比:½ × 底 × 高 需要垂直高度;sin C 就系帮你「间接揾高」
图 1:三角形面积 ½ab sinC

5例题示范 Example

例:三角形两边 5 和 12,夹角 90°,求面积。

  1. 第一步:已知两边和夹角,用 SAS 面积公式。
  2. 第二步:写公式:面积 = (12) × a × b × sin C。
  3. 第三步:代入数值:面积 = (12) × 5 × 12 × sin90°。
  4. 第四步:sin90° = 1。
  5. 第五步:面积 = 0.5 × 60 × 1 = 30 平方单位。
  6. 验算:直角三角形,两股 5、12,面积 = 5×12÷2 = 30。对!
  7. 答案:面积 30 平方单位

6常见错误 Mistakes

✗ 不记得乘 12
✓ 公式前面有个 12!不要漏了!
✗ 用错夹角
✓ 角 C 一定要是两边 a 和 b 之间的夹角!不要乱选!
✗ 忘记 sin
✓ 公式里面有个 sin C!不要只有乘 a × b 就算!
✗ 单位不对
✓ 面积是平方单位!不要写作长度单位!

75 题快测 Quick check

Q1SAS 面积公式是?

Q2两边 6 和 8,夹角 30°,面积?

Q3sin90° = ?

Q4面积单位是?

Q5新公式和旧公式关系?

8重点回顾 Recap

  • 新公式:面积 = (12)ab sin C
  • 已知两边和夹角就用得
  • 不用找高都计到面积
  • 旧公式是它的特例(直角时)
  • 记住前面有个 12

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