Как найти третью сторону в правильном треугольнике

Равносторонний треугольник – первый из ряда правильных многоугольников, отличается от остальных треугольников тем, что у него все углы и стороны равны, как видно из названия. Здесь, как и в равнобедренном треугольнике, можно найти сторону, зная высоту, из теоремы Пифагора в получившихся прямоугольных треугольниках. Сторона равностороннего треугольника a в квадрате, как гипотенуза, будет равна сумме квадратов высоты и половины основания, которое также является стороной a:

Треугольником называется фигура, которая состоит их трех точек (вершины), которые не лежат на одной
прямой и трех попарно соединяющих эти точки отрезков (стороны). Треугольники бывают остроугольными,
тупоугольными, прямоугольными, равнобедренными, равносторонними, разносторонними. С данной фигурой
связано много формул, теорем, правил. Ниже приведены формулы и примеры по нахождению стороны
треугольника.

Сторона равностороннего треугольника через радиус описанной окружности

Для того чтобы найти сторону равностороннего треугольника через радиус описанной окружности
необходимо ее радиус умножить на корень квадратный из трех. Таким образом, формула будет выглядеть
следующим образом:

a = R * √3

где а — сторона треугольника, R — радиус описанной окружности.

Пример. Пусть дан равносторонний треугольник с радиусом описанной окружности 10см. Подставим в
формулу и получится: a = 10*√3 = 10 * 1,732 ≈ 17,3 см.

Сторона равностороннего треугольника через радиус вписанной окружности

Для нахождения стороны правильного треугольника через радиус вписанной окружности следует
использовать формулу радиуса r= a (√3 / 6). Отсюда можно вывести формулу следующим образом: a = r (6
/ √3) = r *(6√3 / √3√3) = r * (6√3 / 3). Формула будет следующая (удвоенный радиус умножить на
квадратный корень из трех):

a = 2r * √3

где а — сторона треугольника, R — радиус вписанной окружности.

Пример. Пусть дан равносторонний треугольник с радиусом вписанной окружности 23см. Подставим в
формулу и получится: a = 2 * 23 * √3 = 2 * 23 * 1,732 ≈ 79,7см.

Сторона равностороннего треугольника через высоту

Для того чтобы найти сторону равностороннего треугольника через высоту следует применить теорему
Пифагора. Сторона равностороннего треугольника a² будет равна сумме квадратов высоты и половины
основания, которое также является стороной a: a² = h² + (a/2)² ⇒ a² = h² + a²/4 ⇒ a² — a²/4
=h² ⇒ (4a² — a²) / 4 = h² ⇒ 3a²/4 = h² ⇒ a² = 4*h²/3 ⇒a = √(4h²/3). Отсюда можно вывести
формулу для нахождения стороны через высоту:

a = 2h / √3

где а — сторона, h —  высота равностороннего треугольника.

Пример. Пусть дан равносторонний треугольник с высотой 45см. Подставим в формулу и получится: a = 2 *
45 / √3 = 2 * 45 / 1,732 ≈ 51,963 см.

Сторона равностороннего треугольника через площадь

Для того чтобы найти сторону равностороннего треугольника через площадь нужно применить следующую
формулу

a = √(4S / √3)

где а — сторона, S —  площадь равностороннего треугольника.

Пример. Пусть дан равносторонний треугольник с площадью 64м². Подставим в формулу и получится: a =
√(4*64 / √3)= √(4 * 64 / 1,732) ≈ 12,157 см.

Основание равнобедренного треугольника через боковые стороны и угол между ними

Равнобедренным называется треугольник, у которого есть две равные стороны, называемые ребрами, а
третья сторона основанием. Для того чтобы найти основание нужно знать или один из углов, или высоту
треугольника, приводящаяся к основанию. Его можно вычислить по данной формуле:

a = 2b * sin (α/2)

где a — длина основания треугольника, b — длина стороны треугольника; α — это угол,
который противоположен основанию.

Пример. Если сторона a = 10 см, а ∠β = 12°, то: a = 2⋅10⋅sin 12/2 = 2⋅10⋅0,1045 =2,09 см.

Основание равнобедренного треугольника через боковые стороны и угол при основании

Угол при основании равнобедренного треугольника равен разности 90º и половины угла при его вершине и
чем больше угол при вершине равнобедренного треугольника, тем он меньше. Может быть только острым,
то есть прямым или тупым он быть не может. Если известен угол при основании и боковые стороны, то
можно найти основание равнобедренного треугольника по следующей формуле:

a = 2b + cos β

где b — боковая сторона, β — угол при основании.

Пример. Если сторона a = 10 см, а ∠β = 40°, то: a = 2⋅10⋅cos 40 = 2⋅10⋅0,766 =15.32 см.

Боковая сторона равнобедренного треугольника через основание и угол между боковыми сторонами

В равнобедренном треугольнике углы при основании (т.е. между боковыми сторонами и основанием) равны,
из чего можно сделать вывод что если углы при основании треугольника одинаковы по значению, значит
он является равнобедренным.  Это значит, что α = β.

Формула, выражающая боковую сторону равнобедренного треугольника через основание и угол боковыми
сторонами:

b = a / (2 * sin(α/2))

где d — основание равнобедренного треугольника, α — угол между боковыми сторонами.

Пример. Если сторона a = 17 см, а ∠α = 50°, то: a = 17 / 2 * sin (50/2) = 17 / 2 * sin 25 = 20.11
см.

Боковая сторона равнобедренного треугольника через основание и угол при основании

Если известно основание и угол при нем, то формула боковой стороны равнобедренного треугольника будет
выглядеть следующим образом:

b = a / 2 * cos β

где a — это основание, β — угол при основании равнобедренного треугольника.

Здесь длина боковых сторон будет равно b: AB=BC=b, длина основания a: AC=a. Для доказательства
формулы боковой стороны применяется теорема косинусов, вернее, ее следствие.

Пример. Пусть основание (a) равно 35мм, а угол β — 60º, тогда подставив в формулу получим b =
35 / 2 * 0,5=35 мм.

Катет прямоугольного треугольника через гипотенузу и острый угол

Катет прямоугольного треугольника через гипотенузу и острый угол выражается данным образом: катет,
противолежащий углу α, равен произведению гипотенузы на sin α, то есть формула будет выглядеть
следующим образом:

a = c * sin α

где c — гипотенуза, α — острый угол прямоугольного треугольника.

Пример. Пусть гипотенуза с равна 77см, а острый угол 80º, тогда подставив в формулу значения получим
следующее:  a = 77 * 0,98 = 75,8см.

Катет прямоугольного треугольника через гипотенузу и другой известный катет

Если известен один катет и гипотенузу, то можно найти другой катет. Для этого необходимо
воспользоваться формулой:

a = √(c² — b²)

где c — гипотенуза, b — катет который известен прямоугольного треугольника.

Для примера посчитаем чему равен катет a прямоугольного треугольника если гипотенуза c = 5 см, а
катет b = 4 см: a = √(5² — 4)² = √(25 — 16) = √9 = 3 см

Гипотенуза прямоугольного треугольника через катет и острый угол

Чему равна гипотенуза (сторона с) если известны один из катетов (a или b) и противолежащий к нему
угол можно узнать по формуле:

c = a / sin(β)

где a — катет, β — острый угол прямоугольного треугольника.

Для примера посчитаем чему равна гипотенуза прямоугольного треугольника если катет a = 4 см, а
противолежащий к нему ∠β =60°: c = 4 / sin(60) = 4 / 0,87 = 8,04 см.

Гипотенуза прямоугольного треугольника через катеты

Чему равна гипотенуза (сторона с) если известны оба катета (стороны a и b) можно рассчитать по
формуле используя теорему Пифагора. Теорема Пифагора: квадрат гипотенузы равен сумме квадратов
катетов: c² = a² + b² следовательно:

c = √(a² + b²)

где c — гипотенуза, a и b — катеты.

Для примера посчитаем чему равна гипотенуза прямоугольного треугольника если катет a = 3 см, а катет
b = 4 см: c = √3² + 4² = √9 + 16 = √25 = 5 см

Сторона треугольника через две известные стороны и угол между ними

По стороне и двум углам или по двум сторонам и углу можно тоже вычислить длину стороны
треугольника:

a = b² + c² — 2bc * cos α

где a, b, c — стороны произвольного треугольника, α — угол между сторонами который
известен.

Обязательно обратите внимание что при подстановке в формулу, для тупого угла (α>90), cosα
принимает отрицательное значение.

Пример. Пусть сторона с равна 10 см, сторона b — 7, угол α — 60 градусов. Таким образом
получим подставив в формулу:
a = 7² + 10² — 2 * 7 * 10 * cos 60 = 8,89 см.

Сторона треугольника через известную сторону и два угла

Для нахождения стороны треугольника через известную сторону и два угла необходимо воспользоваться
теоремой синусов и формула будут следующая:

a = (b * sin α) / sin β

где b — сторона треугольника; β, α — углы треугольника.

Пример. Пусть сторона треугольника b равна 10, угол β  = 30º, угол α = 35º. Тогда получим подставив в
формулу следующие значения: Сторона (a) = (10 * sin 35) / sin 30   = 8.71723 мм.

Вычислить длину стороны равностороннего треугольника
зная высоту

Высота равностороннего треугольника h
Сторона равностороннего треугольника a

Вычислить длину стороны равностороннего треугольника
зная площадь

Площадь равностороннего треугольника S
Сторона равностороннего треугольника a

Войти на сайт

или

Забыли пароль?
Еще не зарегистрированы?

From Wikipedia, the free encyclopedia

Equilateral triangle
Type	Regular polygon
Edges and vertices	3
Schläfli symbol	{3}
Coxeter–Dynkin diagrams
Symmetry group	D3
Area
Internal angle (degrees)	60°

In geometry, an equilateral triangle is a triangle in which all three sides have the same length. In the familiar Euclidean geometry, an equilateral triangle is also equiangular; that is, all three internal angles are also congruent to each other and are each 60°. It is also a regular polygon, so it is also referred to as a regular triangle.

Principal properties[edit]

Denoting the common length of the sides of the equilateral triangle as , we can determine using the Pythagorean theorem that:

Denoting the radius of the circumscribed circle as R, we can determine using trigonometry that:

• The area of the triangle is

Many of these quantities have simple relationships to the altitude («h») of each vertex from the opposite side:

In an equilateral triangle, the altitudes, the angle bisectors, the perpendicular bisectors, and the medians to each side coincide.

Characterizations[edit]

A triangle that has the sides , , , semiperimeter , area , exradii , , (tangent to , , respectively), and where and are the radii of the circumcircle and incircle respectively, is equilateral if and only if any one of the statements in the following nine categories is true. Thus these are properties that are unique to equilateral triangles, and knowing that any one of them is true directly implies that we have an equilateral triangle.

Sides[edit]

Semiperimeter[edit]

Angles[edit]

Area[edit]

Circumradius, inradius, and exradii[edit]

Equal cevians[edit]

Three kinds of cevians coincide, and are equal, for (and only for) equilateral triangles:^[7]

• The three altitudes have equal lengths.
• The three medians have equal lengths.
• The three angle bisectors have equal lengths.

Coincident triangle centers[edit]

Every triangle center of an equilateral triangle coincides with its centroid, which implies that the equilateral triangle is the only triangle with no Euler line connecting some of the centers. For some pairs of triangle centers, the fact that they coincide is enough to ensure that the triangle is equilateral. In particular:

• A triangle is equilateral if any two of the circumcenter, incenter, centroid, or orthocenter coincide.^[8]: p.37
• It is also equilateral if its circumcenter coincides with the Nagel point, or if its incenter coincides with its nine-point center.^[6]

Six triangles formed by partitioning by the medians[edit]

For any triangle, the three medians partition the triangle into six smaller triangles.

• A triangle is equilateral if and only if any three of the smaller triangles have either the same perimeter or the same inradius.^{[9]: Theorem 1}
• A triangle is equilateral if and only if the circumcenters of any three of the smaller triangles have the same distance from the centroid.^{[9]: Corollary 7}

Points in the plane[edit]

Notable theorems[edit]

Morley’s trisector theorem states that, in any triangle, the three points of intersection of the adjacent angle trisectors form an equilateral triangle.

Napoleon’s theorem states that, if equilateral triangles are constructed on the sides of any triangle, either all outward, or all inward, the centers of those equilateral triangles themselves form an equilateral triangle.

A version of the isoperimetric inequality for triangles states that the triangle of greatest area among all those with a given perimeter is equilateral.^[11]

Viviani’s theorem states that, for any interior point in an equilateral triangle with distances , , and from the sides and altitude ,

independent of the location of .^[12]

Pompeiu’s theorem states that, if is an arbitrary point in the plane of an equilateral triangle but not on its circumcircle, then there exists a triangle with sides of lengths , , and . That is, , , and satisfy the triangle inequality that the sum of any two of them is greater than the third. If is on the circumcircle then the sum of the two smaller ones equals the longest and the triangle has degenerated into a line, this case is known as Van Schooten’s theorem.

Geometric construction[edit]

An equilateral triangle is easily constructed using a straightedge and compass, because 3 is a Fermat prime. Draw a straight line, and place the point of the compass on one end of the line, and swing an arc from that point to the other point of the line segment. Repeat with the other side of the line. Finally, connect the point where the two arcs intersect with each end of the line segment

An alternative method is to draw a circle with radius , place the point of the compass on the circle and draw another circle with the same radius. The two circles will intersect in two points. An equilateral triangle can be constructed by taking the two centers of the circles and either of the points of intersection.

In both methods a by-product is the formation of vesica piscis.

The proof that the resulting figure is an equilateral triangle is the first proposition in Book I of Euclid’s Elements.

Derivation of area formula[edit]

The area formula in terms of side length can be derived directly using the Pythagorean theorem or using trigonometry.

Using the Pythagorean theorem[edit]

The area of a triangle is half of one side times the height from that side:

The legs of either right triangle formed by an altitude of the equilateral triangle are half of the base , and the hypotenuse is the side of the equilateral triangle. The height of an equilateral triangle can be found using the Pythagorean theorem

so that

Substituting into the area formula gives the area formula for the equilateral triangle:

Using trigonometry[edit]

Using trigonometry, the area of a triangle with any two sides and , and an angle between them is

Each angle of an equilateral triangle is 60°, so

The sine of 60° is . Thus

since all sides of an equilateral triangle are equal.

Other properties[edit]

An equilateral triangle is the most symmetrical triangle, having 3 lines of reflection and rotational symmetry of order 3 about its center, whose symmetry group is the dihedral group of order 6, . The integer-sided equilateral triangle is the only triangle with integer sides, and three rational angles as measured in degrees.^[13] It is the only acute triangle that is similar to its orthic triangle (with vertices at the feet of the altitudes),^{[14]: p. 19} and the only triangle whose Steiner inellipse is a circle (specifically, the incircle). The triangle of largest area of all those inscribed in a given circle is equilateral, and the triangle of smallest area of all those circumscribed around a given circle is also equilateral.^[15] It is the only regular polygon aside from the square that can be inscribed inside any other regular polygon.

By Euler’s inequality, the equilateral triangle has the smallest ratio of the circumradius to the inradius of any triangle, with^{[16]: p.198}

Given a point in the interior of an equilateral triangle, the ratio of the sum of its distances from the vertices to the sum of its distances from the sides is greater than or equal to 2, equality holding when is the centroid. In no other triangle is there a point for which this ratio is as small as 2.^[17] This is the Erdős–Mordell inequality; a stronger variant of it is Barrow’s inequality, which replaces the perpendicular distances to the sides with the distances from to the points where the angle bisectors of , , and cross the sides (, , and being the vertices). There are numerous other triangle inequalities that hold with equality if and only if the triangle is equilateral.

For any point in the plane, with distances , , and from the vertices , , and respectively,^[18]

For any point in the plane, with distances , , and from the vertices,^[19]

where is the circumscribed radius and is the distance between point and the centroid of the equilateral triangle.

For any point on the inscribed circle of an equilateral triangle, with distances , , and from the vertices,^[20]

For any point on the minor arc of the circumcircle, with distances , , and from , , and , respectively^[12]

Moreover, if point on side divides into segments and with having length and having length , then^[12]: 172

which also equals if and

which is the optic equation.

For an equilateral triangle:

• The ratio of its area to the area of the incircle, , is the largest of any triangle.^{[21]: Theorem 4.1}

• The ratio of its area to the square of its perimeter, is larger than that of any non-equilateral triangle.^[11]

If a triangle is placed in the complex plane with complex vertices , , and , then for either non-real cube root of 1 the triangle is equilateral if and only if^{[22]: Lemma 2}

Notably, the equilateral triangle tiles two dimensional space with six triangles meeting at a vertex, whose dual tessellation is the hexagonal tiling. 3.12², 3.4.6.4, (3.6)², 3².4.3.4, and 3⁴.6 are all semi-regular tessellations constructed with equilateral triangles.^[23]

In three dimensions, equilateral triangles form faces of regular and uniform polyhedra. Three of the five Platonic solids are composed of equilateral triangles: the tetrahedron, octahedron and icosahedron.^{[24]: p.238} In particular, the tetrahedron, which has four equilateral triangles for faces, can be considered the three-dimensional analogue of the triangle. All Platonic solids can inscribe tetrahedra, as well as be inscribed inside tetrahedra. Equilateral triangles also form uniform antiprisms as well as uniform star antiprisms in three-dimensional space. For antiprisms, two (non-mirrored) parallel copies of regular polygons are connected by alternating bands of equilateral triangles.^[25] Specifically for star antiprisms, there are prograde and retrograde (crossed) solutions that join mirrored and non-mirrored parallel star polygons.^[26][27] The Platonic octahedron is also a triangular antiprism, which is the first true member of the infinite family of antiprisms (the tetrahedron, as a digonal antiprism, is sometimes considered the first).^{[24]: p.240}

As a generalization, the equilateral triangle belongs to the infinite family of -simplexes, with .^[28]

In culture and society[edit]

Equilateral triangles have frequently appeared in man made constructions:

• The shape occurs in modern architecture such as the cross-section of the Gateway Arch.^[29]
• Its applications in flags and heraldry includes the flag of Nicaragua^[30] and the flag of the Philippines.^[31]
• It is a shape of a variety of road signs, including the yield sign.^[32]

See also[edit]

• Almost-equilateral Heronian triangle
• Isosceles triangle
• Ternary plot
• Trilinear coordinates

References[edit]

External links[edit]

• Weisstein, Eric W. «Equilateral Triangle». MathWorld.