三角形高度計算器
根據面積和底邊、三邊或兩邊及夾角,求任意三角形的高。
選擇一種計算方式,輸入已知資料,即可立即得到三角形的垂直高度。
三角形高度計算器
根據面積和底邊、三邊或兩邊及夾角,求任意三角形的高。
關於三角形高度計算器
三角形的高,也稱為垂線,是從一個頂點到對邊所在直線的垂直距離。每個三角形都有三條高——分別來自三個頂點——而且長度通常不同,只有正三角形例外。高是一個基礎量,因為它直接把三角形的線性尺寸與面積連結起來:面積 = ½ × 底邊 × 高,也就是 高 = (2 × 面積) / 底邊。
任意三角形的三條高是共點的:它們都會通過同一個點,稱為垂心。銳角三角形的垂心在三角形內部。直角三角形中,垂心與直角頂點重合。鈍角三角形中,垂心在三角形外部,這表示三條高中有兩條必須延長到邊外才能到達垂心。這個幾何性質在高等幾何與三角學中很重要。
這個計算器提供三種求高的方法,取決於你手上有什麼資料。面積與底邊法最直接:如果你已經知道三角形的面積和一條邊(底邊),那麼相對於這條邊的高就是 h = (2 × 面積) / 底邊。當你已經先算出面積時,這種方法特別方便。
三邊法適用於已知三條邊長,但沒有面積或高的情況。計算器會先用海龍公式求面積,再用 h = 2A / 邊長 分別計算三條邊對應的高,並一次回傳三個結果。這在測量與施工中特別實用,因為通常可以直接量到邊長,而不容易直接量到高度。
SAS 法(兩邊和夾角)使用三角函數。如果已知邊 a 和邊 b,以及它們之間的夾角 C,那麼相對於邊 b 的高就是 h_b = a × sin(C)。這個推導來自把邊 a 在垂直於邊 b 的方向上的分量寫成正弦值。它在物理和工程中非常常見,因為力的分解、向量和夾角經常自然出現。
處理三角形高度時的常見錯誤包括把斜邊長度當成垂直高,或者根據已知資料套用錯誤的公式。高永遠與對應底邊垂直——這個直角要求把它與中線(連接頂點和對邊中點的線段)以及其他從頂點出發的線區分開來。這個計算器可靠地處理三種方法,讓你可以把注意力放在結果的應用上,而不用糾結代數推導。
三角形高度範例
各種計算方式的帶數值範例。
| 輸入 | 高度 | 方法與說明 |
|---|---|---|
| 面積 = 24,底邊 = 8 | h = 6 | 面積與底邊:h = (2 × 24) / 8 = 6。當面積已知時,這是最直接的方法。 |
| 邊 a = 5,b = 12,c = 13 | h_a = 12,h_b = 5,h_c ≈ 4.62 | 三邊法:面積 = 30(直角三角形);h_a = 60/5 = 12,h_b = 60/12 = 5,h_c = 60/13 ≈ 4.62。 |
| 邊 A = 6,邊 B = 8,角 C = 45° | h_b ≈ 4.24 | SAS:h_b = a × sin(C) = 6 × sin(45°) = 6 × 0.7071 ≈ 4.24。 |
| 面積 = 50,底邊 = 10 | h = 10 | 面積與底邊:h = (2 × 50) / 10 = 10。這個三角形的底和高相等。 |
如何使用三角形高度計算器
- 根據你已有的資料選擇計算方式:面積與底邊、三邊,或兩邊和夾角(SAS)。
- 輸入所需數值。面積與底邊模式下,提供三角形面積和底邊長度;三邊模式下,輸入三條邊長;SAS 模式下,輸入兩條邊和夾角(度)。
- 點擊「計算高度」計算三角形的高。三邊法會同時顯示三個高度。
- 查看結果旁顯示的公式,確認你使用了正確的輸入。
- 點擊「重設」清空欄位,並用不同數值或不同方式重新計算。
三角形高度常見問題
什麼是三角形的垂高?
三角形的垂高(或高)是從一個頂點到對邊所在直線的垂直線段。每個三角形都有三條高,分別對應不同的頂點與對邊組合。它們會在一個稱為垂心的點相交。
高度和斜邊是一樣的嗎?
不是。高度必須嚴格垂直於底邊,與底邊成 90° 角。斜邊是連接兩個頂點的三角形實際邊。把這兩者混淆,是計算三角形面積和高度時最常見的錯誤。
垂高會落在三角形外嗎?
會。在鈍角三角形中,三條高中的兩條會位於三角形外部。此時高要從頂點垂直到對邊的延長線上。只有銳角三角形的三條高都在三角形內部。
高和中線有什麼差別?
高是從頂點到對邊(或其延長線)的垂直線段;中線是連接頂點與對邊中點的線段——它平分對邊,但不一定垂直。只有正三角形,或等腰三角形的特殊頂點情形下,它們才會重合。
如果我只知道三邊,怎麼求高?
使用三邊法。計算器會先用海龍公式根據邊長求面積,再用面積乘 2 後分別除以每條邊,得到對應的高。三個高度會同時回傳。
為什麼 SAS 公式要用正弦?
在 SAS 情況下,如果邊 a 是一條邊,C 是它與邊 b 的夾角,那麼 a 在垂直於 b 方向上的分量等於 a × sin(C)。這個垂直分量正是以 b 為底邊的三角形高度。正弦描述的就是向量或線段的垂直(對邊)分量。