บทเรียนออนไลน์

บทที่ 6 รูปสามเหลี่ยม

รูปสามเหลี่ยม คือ หนึ่งในรูปร่างพื้นฐานในเรขาคณิต เป็นรูป 2 มิติ ที่ประกอบด้วยจุดยอด 2 จุดและด้าน 3 ด้านที่เป็นส่วนของเส้นตรง

ประเภทของรูปสามเหลี่ยม

1. พิจารณาจากความยาวของด้าน จำแนกได้ดังนี้ 
1.1 รูปสามเหลี่ยมด้านเท่า ( equilateral triangle ) คือรูปสามเหลี่ยมที่มีด้านทั้งสามยาวเท่ากัน 
1.2 รูปสามเหลี่ยมหน้าจั่ว ( isosceles triangle ) คือรูปสามเหลี่ยมที่มีด้านสองด้านยาวเท่ากัน 
1.3 รูปสามเหลี่ยมด้านไม่เท่า ( scalene triangle) คือรูปสามเหลี่ยมที่ไม่มีด้าน ๒ ด้านใดยาวเท่ากัน

2. พิจารณาจากขนาดของมุม จำแนกได้ดังนี้ 
2.1 รูปสามเหลี่ยมมุมแหลม ( acute triangle ) คือรูปสามเหลี่ยมที่มีมุมทั้งสามมีขนาดเล็กกว่า มุมฉาก
2.2 รูปสามเหลี่ยมมุมฉาก ( right triangle ) คือ รูปสามเหลี่ยมที่มีมุมมุมหนึ่งมีขนาดเท่ากับ มุมฉาก 
2.3 รูปสามเหลี่ยมมุมป้าน ( obtuse triangle ) คือรูปสามเหลี่ยมที่มีมุมมุมหนึ่งมีขนาดใหญ่กว่ามุมฉาก

การหาพื้นที่ของรูปสามเหลี่ยม
            สูตร พื้นที่รูปสามเหลี่ยม = 1/2 x สูง x ฐาน

รูปสามเหลี่ยม เป็นหนึ่งในรูปร่างพื้นฐานในเรขาคณิต คือรูปหลายเหลี่ยมซึ่งมี 3 มุมหรือจุดยอด และมี 3 ด้านหรือขอบที่เป็นส่วนของเส้นตรง รูปสามเหลี่ยมที่มีจุดยอด AB, และ C เขียนแทนด้วย  ABC

ในเรขาคณิตแบบยุคลิด จุด 3 จุดใดๆ ที่ไม่อยู่ในเส้นตรงเดียวกัน จะสามารถสร้างรูปสามเหลี่ยมได้เพียงรูปเดียว และเป็นรูปที่อยู่บนระนาบเดียว (เช่นระนาบสองมิติ)

จุด เส้นตรง และรูปวงกลมที่เกี่ยวข้องกับรูปสามเหลี่ยม

เส้นแบ่งครึ่งตั้งฉาก (perpendicular bisector) คือ เส้นตรงที่ลากผ่านจุดกึ่งกลางของด้าน และตั้งฉากกับด้านนั้น นั่นคือ ทำมุมฉากกับด้านนั้น เส้นแบ่งครึ่งตั้งฉากทั้งสามจะพบกันที่จุดเดียว คือ ศูนย์กลางวงล้อม (circumcenter) ของรูปสามเหลี่ยม จุดนี้เป็นจุดศูนย์กลางของวงกลมล้อม (circumcircle) ซึ่งเป็นวงกลมที่ลากผ่านจุดยอดทั้งสาม

ทฤษฎีบทของธาลีส (Thales' theorem) กล่าวว่า ถ้าศูนย์กลางวงล้อมอยู่บนด้านใดด้านหนึ่งของรูปสามเหลี่ยมแล้ว มุมตรงข้ามด้านนั้นจะเป็นมุมฉาก นอกจากนี้ ถ้าศูนย์กลางวงล้อมอยู่ในรูปสามเหลี่ยมแล้ว รูปสามเหลี่ยมนั้นเป็นรูปสามเหลี่ยมมุมแหลม ถ้าศูนย์กลางวงล้อมอยู่นอกรูปสามเหลี่ยมแล้ว รูปสามเหลี่ยมนั้นเป็นรูปสามเหลี่ยมมุมป้าน

ส่วนสูง (altitude) ของรูปสามเหลี่ยม คือ เส้นตรงที่ลากผ่านจุดยอดและตั้งฉาก (ทำมุมฉาก) กับด้านตรงข้าม ด้านตรงข้ามนั้นเรียกว่าฐาน (base) ของส่วนสูง และจุดที่ส่วนสูงตัดกับฐาน (หรือส่วนที่ขยายออกมา) นั้นเรียกว่า เท้า (foot) ของส่วนสูง ความยาวของส่วนสูงคือระยะทางระหว่างฐานกับจุดยอด ส่วนสูงทั้งสามจะตัดกันที่จุดเดียว เรียกจุดนั้นว่า จุดออร์โทเซนเตอร์(orthocenter) ของรูปสามเหลี่ยม จุดออร์โทเซนเตอร์จะอยู่ในรูปสามเหลี่ยมก็ต่อเมื่อรูปสามเหลี่ยมนั้นไม่เป็นรูปสามเหลี่ยมมุมป้าน จุดยอดทั้งสามและจุดออร์โทเซนเตอร์นั้นอยู่ในระบบออร์โทเซนตริก (orthocentric system)

เส้นแบ่งครึ่งมุม (angle bisector) คือ เส้นตรงที่ลากผ่านจุดยอด ซึ่งแบ่งมุมออกเป็นครึ่งหนึ่ง เส้นแบ่งครึ่งมุมทั้งสามจะตัดกันที่จุดเดียว คือ จุดศูนย์กลางของวงกลมแนบใน (incircle) ของรูปสามเหลี่ยม วงกลมแนบในคือวงกลมที่อยู่ในรูปสามเหลี่ยม และสัมผัสด้านทั้งสาม มีอีกสามวงกลมที่สำคัญคือ วงกลมแนบนอก (excircle) คือวงกลมที่อยู่นอกรูปสามเหลี่ยมและสัมผัสกับด้านหนึ่งด้านและส่วนที่ขยายออกมาทั้งสอง จุดศูนย์กลางของวงกลมแนบในและวงกลมแนบนอกอยู่ในระบบออร์โทเซนตริก

เส้นมัธยฐาน (median) ของรูปสามเหลี่ยม คือ เส้นตรงที่ลากผ่านจุดยอดและจุดกึ่งกลางของด้านตรงข้าม ซึ่งจะแบ่งรูปสามเหลี่ยมออกเป็นพื้นที่ที่เท่ากัน เส้นมัธยฐานทั้งสามจะตัดกันที่จุดเดียว คือ เซนทรอยด์ (centroid) ของรูปสามเหลี่ยม จุดนี้จะเป็นศูนย์ถ่วง (center of gravity) ของรูปสามเหลี่ยมด้วย ถ้ามีไม้ที่เป็นรูปสามเหลี่ยม คุณสามารถทำให้มันสมดุลได้ที่เซนทรอยด์ของมันหรือเส้นใดๆที่ลากผ่านเซนทรอยด์ เซนทรอยด์จะแบ่งเส้นมัธยฐานด้วยอัตราส่วน ๒:๑ นั่นคือระยะทางระหว่างจุดยอดกับเซนทรอยด์ จะเป็นสองเท่าของระยะทางระหว่างเซนทรอยด์กับจุดกึ่งกลางของด้านตรงข้าม

รูปสามเหลี่ยมที่ไม่อยู่บนระนาบ หมายถึงรูปสามเหลี่ยมที่ไม่ได้ถูกวาดขึ้นบนพื้นผิวที่แบนราบ ตัวอย่างรูปสามเหลี่ยมที่ไม่อยู่บนระนาบเช่น รูปสามเหลี่ยมบนทรงกลมในเรขาคณิตทรงกลม และรูปสามเหลี่ยมเชิงไฮเพอร์โบลาในเรขาคณิตเชิงไฮเพอร์โบลา ซึ่งไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของเรขาคณิตแบบยุคลิด

ในขณะที่รูปสามเหลี่ยมธรรมดา (สองมิติ) มุมภายในรูปสามเหลี่ยมจะรวมกันได้ 180° แต่รูปสามเหลี่ยมที่ไม่อยู่บนระนาบมุมภายในอาจรวมกันได้มากกว่าหรือน้อยกว่านั้น บนพื้นผิวที่มีความโค้งเป็นลบ (บุ๋มลงไป) จะบวกกันได้น้อยกว่า 180° และบนพื้นผิวที่มีความโค้งเป็นบวก (นูนขึ้นมา) จะบวกกันได้มากกว่า 180° นั่นหมายความว่า ถ้าเราวาดรูปสามเหลี่ยมขนาดใหญ่มากบนพื้นผิวโลก มุมภายในจะรวมกันได้มากกว่า 180°

แบบฝึกหัดคณิตศาสตร์ประถมศึกษาปีที่ 6

1. ผลบวกของด้านทั้งสามด้านของรูปสามเหลี่ยมเรียกว่าอะไร

2. มีด้านทุกด้านเท่ากัน มีมุมทุกมุมเท่ากัน มีมุมทุกมุมกาง ๖o องศา เป็นคุณสมบัติของสามเหลี่ยมชนิดใด

3. สามเหลี่ยมใดมีขนาดเท่ากัน

4. สามเหลี่ยมมุมฉากมีทั้งหมดกี่มุม

5. จงหาพื้นที่ของสามเหลี่ยม รูปหนึ่งโดยมีฐานยาว 3.4 เซนติเมตร เเละความสูง 5.6 เซนติเมตร

6. รูปสามเหลี่ยมด้านไม่เท่ามีลักษณะอย่างไร

7.obtuse triangle หมายถึงอะไร

8. สูตร พื้นที่รูปสามเหลี่ยมคืออะไร

9. ถ้าความสูงของสามเหลี่ยมมีค่าเท่ากับ 18 เซนติเมตร เเละพื้นที่ของสามเหลี่ยม

รูปนี้มีค่าเท่ากับ 162 ตารางเซนติเมตร จงหาความสูงของสามเหลี่ยมต่อไปนี้

10. ประเภทของรูปสามเหลี่ยมมีกี่ประเภท

เฉลยแบบฝึกหัดบทที่ 6 รูปสามเหลี่ยม

ข้อที่ 1 ตอบ 3 (เส้นรอบรูป)      

ข้อที่ 2 ตอบ 2 (สามเหลี่ยมด้านเท่า)

ข้อที่ 3 ตอบ 2 (สามเหลี่ยมด้านเท่า)

ข้อที่ 4 ตอบ 2 (3 มุม)

ข้อที่ 5 ตอบ 1 (๙.๖๒ ตารางเซนติเมตร)

ข้อที่ 6 ตอบ 3 (รูปสามเหลี่ยมที่ไม่มีด้าน ๒ ด้านใดยาวเท่ากัน)

ข้อที่ 7 ตอบ 1 (รูปสามเหลี่ยมมุมป้าน)

ข้อที่ 8 ตอบ 4 (1/2 x สูง x ฐาน)

ข้อที่ 9 ตอบ 2 (๑๘ เซนติเมตร)

ข้อที่ 10 ตอบ 2 (3 ประเภท)