梯形是指只有一组对边平行的凸四边形。和其它多边形一样,计算梯形的周长时,你需要将所有边的边长(四个边长)相加,得到一个总和,这就是梯形的周长。然而很多时候,你可能不知道某些边的边长,而知道一些其它信息,比如梯形的高和夹角角度等。你可以利用这些已知的信息,通过几何学的定律和三角函数求出未知的边长。 写出梯形的周长公式。周长公式是P = T + B + L + R,其中P代表梯形的周长,变量T 是梯形上底边的边长,变量B 是梯形下底边的边长(在梯形中,平行的两条边是梯形的...
方法 1 :已知两条侧边长和上、下底边长
1、写出梯形的周长公式。
周长公式是P=T+B+L+R{\displaystyle P=T+B+L+R}
,其中P{\displaystyle P}代表梯形的周长,变量T{\displaystyle T} 是梯形上底边的边长,变量B{\displaystyle B} 是梯形下底边的边长(在梯形中,平行的两条边是梯形的底边,短的一条是上底边,长的是下底边)。L{\displaystyle L}是梯形左侧的侧边长,R{\displaystyle R}是梯形右侧的侧边长。以下公式里所有的P都代指周长,不再做中文注明。2、将每条边的边长带入公式。
如果你不知道梯形的其中一条边的边长,那么你将无法使用这个公式来求周长。
- 例如,有一个梯形,已知它的上底边边长为2厘米,下底边边长为3厘米,两个侧边都是1厘米。那么带入公式,可得出P=2+3+1+1{\displaystyle P=2+3+1+1} 。
3、将各边长相加,就能得到梯形的周长。
- 例如:P=2+3+1+1{\displaystyle P=2+3+1+1}P=7{\displaystyle P=7}因此,梯形的周长为7厘米。
方法 2 :已知梯形的高、两条侧边长和上底边边长
1、将梯形分割成一个矩形和两个直角三角形。
具体方法是从梯形上底边的两个顶点向下底边作垂线,画出梯形的高。
- 如果只能画出一个直角三角形,而不是两个,这是因为梯形的一条侧边是垂直于底边的。也就是说这个梯形是直角梯形,它的一条侧边与高相等。这种梯形只能被分割成一个矩形和一个直角三角形。
2、画出梯形的高。
由于梯形的两条高线是矩形的对边,因此它们的长短相同。
- 例如,如果梯形的高为6厘米,那么你从上底边上的每个顶点向底边做垂线,得到的垂线长为6厘米。在垂线上标出高的长度,也就是6cm。
3、标出底边中央部分的长度,也就是分割得到的矩形的底边。
由于它和梯形的上底边组成了新矩形的一组对边,因此,它的长度等于梯形上底边(也是矩形的对边)的长度。 如果你不知道梯形上底边的长度,则无法使用这个方法进行计算。
- 例如,如果梯形的上底边长为6厘米,那么下底边中央部分的长度为6厘米。
4、写出勾股定理的公式,来计算第一个直角三角形的边长。
勾股定理的公式是a2+b2=c2{\displaystyle a^{2}+b^{2}=c^{2}}
,其中c{\displaystyle c} 是直角三角形的斜边长(也就是正对着直角的一条边),a{\displaystyle a} 是直角三角形的高,b{\displaystyle b} 是直角三角形的底边长。5、将第一个三角形里已知的信息、数据带入公式里。
将梯形的侧边长带入公式里的c{\displaystyle c}
。将梯形的高带入公式里的a{\displaystyle a}。- 例如,如果你已知梯形的高为6厘米,一条侧边(直角三角形的斜边)长为9厘米,那么带入公式得:62+b2=92{\displaystyle 6^{2}+b^{2}=9^{2}} 。
6、计算等式里已知数值的平方。
然后相减得到变量b{\displaystyle b}
的平方。- 例如,如果等式是62+b2=92{\displaystyle 6^{2}+b^{2}=9^{2}},先计算6和9的平方,然后用9的平方减去6的平方: 62+b2=92{\displaystyle 6^{2}+b^{2}=9^{2}}36+b2=81{\displaystyle 36+b^{2}=81}b2=45{\displaystyle b^{2}=45}
7、开方运算,得到b{\displaystyle b}
的值。(如果你想要完整了解详细的化简平方根的方法,请查阅化简平方根。)这样,就能得到第一个三角形未知的那条边的边长。将结果标在三角形的底边上。- 例如:b2=45{\displaystyle b^{2}=45}b=45{\displaystyle b={\sqrt {45}}}b=45{\displaystyle b={\sqrt {45}}}b=35{\displaystyle b=3{\sqrt {5}}}因此,将 35{\displaystyle 3{\sqrt {5}}} 标记在第一个三角形的底边上。
8、求出第二个直角三角形中未知长度的边长。
写出勾股定理,并按照上面讲述的方法求出未知边的边长。如果是等腰梯形,那么梯形的两条不平行的侧边是一样长的。也就是说这两个三角形的斜边长是一样的。 这两个直角三角形能够完全重合在一起,所以你可以直接用第一个三角形的数据来代替第二个三角形的边长。
- 例如,如果梯形的另一条侧边长为7厘米,那么代入公式,可以得到:a2+b2=c2{\displaystyle a^{2}+b^{2}=c^{2}}62+b2=72{\displaystyle 6^{2}+b^{2}=7^{2}}36+b2=49{\displaystyle 36+b^{2}=49}b2=13{\displaystyle b^{2}=13}b=13{\displaystyle b={\sqrt {13}}} 因此,将13{\displaystyle {\sqrt {13}}}标记在第二个三角形的底边上。
9、将梯形的所有边长相加。
多边形的周长等于所有边长的总和:P=T+B+L+R{\displaystyle P=T+B+L+R}
。对于梯形的下底边,你需要将两个直角三角形的底边和矩形底边相加,得到的总和就是梯形的下底边长。最后的结果可能带着平方根。你可以查阅“平方根的加法运算”等文章,来详细学习如何计算平方根的加法。你也可以用计算器把平方根化成小数后,进行计算。- 例如,6+(6+35+13)+9+7=28+35+13{\displaystyle 6+(6+3{\sqrt {5}}+{\sqrt {13}})+9+7=28+3{\sqrt {5}}+{\sqrt {13}}}将平方根换算成小数,得到6+(6+6.708+3.606)+9+7=38.314{\displaystyle 6+(6+6.708+3.606)+9+7=38.314} 因此,梯形的周长约为38.314厘米。
方法 3 :已知梯形的高、上底边长和底部内夹角角度
1、将梯形分割成一个矩形和两个直角三角形。
具体方法是从梯形上底边的两个顶点向下底边作垂线,画出梯形的高。
- 如果只能画出一个直角三角形,而不是两个,这是因为梯形的一条侧边是垂直于底边的。也就是说这个梯形是直角梯形,它的一条侧边与高相等。这种梯形只能被分割成一个矩形和一个直角三角形。
2、画出梯形的高。
由于梯形的两条高线是矩形的对边,因此它们的长短相同。
- 例如,如果梯形的高为6厘米,那么你从上底边上的每个顶点向底边做垂线,得到的垂线长为6厘米。在垂线上标出高的长度,也就是6 cm。
3、标出底边中央部分的长度,也就是分割得到的矩形底边。
由于它和梯形的上底边组成了新矩形的一组对边,因此,它的长度等于梯形上底边(也是矩形的对边)的长度。
- 例如,如果梯形的上底边长为6厘米,那么下底边中央部分的长度为6厘米。
4、写出第一个直角三角形的正弦函数公式。
正弦函数公式是:sin?θ=对边斜边{\displaystyle \sin \theta ={\frac {\text{对边}}{\text{斜边}}}}
,其中θ{\displaystyle \theta } 是三角形的一个内角,在我们的例子中,这个内角是斜边和底边形成的夹角。这里的对边{\displaystyle {\text{对边}}} 是三角形的高,斜边{\displaystyle {\text{斜边}}}是三角形斜边的长度。- 用正弦函数公式能让你求出第一个三角形的斜边,也就是梯形的一条侧边。
- 斜边是正对着直角三角形里直角的那条边。
5、将已知的数值带入正弦函数公式。
确保将三角形的高带入公式里的“对边”变量。这样能求出斜边长。
- 例如,如果已知底部内夹角为35度,三角形的高为6厘米,那么代入公式得到sin?(35)=6H{\displaystyle \sin(35)={\frac {6}{H}}}。
6、求出夹角的正弦值。
在科学计算器上按下“SIN”按钮,计算夹角正弦值。然后将数值带入上面的公式。
- 例如,用计算器计算35度的正弦值是0.5738(近似值)。所以,你的公式就变成了:0.5738=6H{\displaystyle 0.5738={\frac {6}{H}}}
7、求出斜边长H。
要求出H,你需要在等式两边同时乘上H,然后同时除以夹角的正弦值。或者你可以直接使用三角形的高除以夹角的正弦值。
- 例如:0.5738=6H{\displaystyle 0.5738={\frac {6}{H}}}0.5738H=6{\displaystyle 0.5738H=6}.5738H.5738=6.5738{\displaystyle {\frac {.5738H}{.5738}}={\frac {6}{.5738}}}H=10.4566{\displaystyle H=10.4566}所以,弦的长度,也就是梯形的第一条未知边的边长就是10.4566厘米。
8、求出第二个直角三角中的弦长。
对第二个已知的夹角列出正弦公式(sin?θ=oppositehypotenuse{\displaystyle \sin \theta ={\frac {\text{opposite}}{\text{hypotenuse}}}}
) 。通过正弦公式,你可以求出弦的长度,也是梯形的一条斜边的长度。- 例如,如果已知另一个夹角的度数是45度,计算如下:sin?(45)=6H{\displaystyle \sin(45)={\frac {6}{H}}}0.7071=6H{\displaystyle 0.7071={\frac {6}{H}}}0.7071H=6{\displaystyle 0.7071H=6}.7071H.7071=6.7071{\displaystyle {\frac {.7071H}{.7071}}={\frac {6}{.7071}}}H=8.4854{\displaystyle H=8.4854}所以,弦的长度,也就是梯形的第二条未知边的边长就是8.4854厘米。
9、列出第一个直角三角形的勾股定理公式。
勾股定理的公式是a2+b2=c2{\displaystyle a^{2}+b^{2}=c^{2}}
,其中c{\displaystyle c}表示弦的长度,a{\displaystyle a}表示高的长度。10、将第一个三角形中已知的数值代入到公式中。
确保将弦长代入到c{\displaystyle c}
中,将高代入到a{\displaystyle a}中。- 例如,如果第一个三角形的弦长是10.4566,高是6,你的公式就会变成:62+b2=10.45662{\displaystyle 6^{2}+b^{2}=10.4566^{2}}
11、求出b{\displaystyle b}
。这样你就能得到第一个直角三角的底边边长,也就是梯形底边未知的第一部分的长度。- 例如:62+b2=10.45662{\displaystyle 6^{2}+b^{2}=10.4566^{2}}36+b2=109.3405{\displaystyle 36+b^{2}=109.3405}b2=109.3405?36{\displaystyle b^{2}=109.3405-36}b2=73.3405{\displaystyle b^{2}=73.3405}b2=73.3405{\displaystyle {\sqrt {b^{2}}}={\sqrt {73.3405}}}b=8.5639{\displaystyle b=8.5639}所以,三角形的底边边长,也就是也就是梯形底边未知的第一部分的长度是8.5639厘米。
12、求出第二个直角三角形的底边长度。
同样时用勾股定理(a2+b2=c2{\displaystyle a^{2}+b^{2}=c^{2}}
)进行计算。将弦长代入到c{\displaystyle c}中,将高代入到a{\displaystyle a}中。求出b{\displaystyle b},也就得到了梯形底边未知的第二部分的长度。- 例如,如果第二个直角三角形的弦长为8.4854,高为6,计算过程如下:62+b2=8.48542{\displaystyle 6^{2}+b^{2}=8.4854^{2}}36+b2=72{\displaystyle 36+b^{2}=72}b2=72?36{\displaystyle b^{2}=72-36}b2=36{\displaystyle b^{2}=36}b2=36{\displaystyle {\sqrt {b^{2}}}={\sqrt {36}}}b=6{\displaystyle b=6}所以,第二个直角三角形的底边边长,也就是也就是梯形底边未知的第二部分的长度是6厘米。
13、将三部分长度相加。
梯形的周长是所有边长之和:P=T+B+L+R{\displaystyle P=T+B+L+R}
。而要得到底边边长,你需要将矩形的底边长和两个三角形的底边长相加。- 例如,6+(8.5639+6+6)+10.4566+8.4854=45.5059{\displaystyle 6+(8.5639+6+6)+10.4566+8.4854=45.5059}所以,梯形的周长为45.5059厘米。
小提示
- 你可以利用特殊三角形的规律计算未知边的边长,不需要使用正弦公式或勾股定理。特殊规律适用于角度分别为30-60-90,或90-45-45的三角形。
- 使用科学计算器计算任意角的正弦值,只需要输入角的度数,然后按下“SIN”按钮。你也可以参照三角函数表,找到角的正弦值。
你需要准备
- 计算器
- 铅笔
- 纸