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三角形的分类和角的分类:写给家长的讲解

作者 Laura Bennett, MathIt · 发布于 · 阅读约10分钟
浅色餐桌上的盘子里放着一块沿对角线切成两个三角形的三明治,旁边有彩色的纸三角形、一支铅笔和一块三角板。

三角形和角怎么分类?

三角形有两种分法。按边分,有等边三角形(三条边相等)、等腰三角形(两条边相等)和不等边三角形(三条边都不相等);按角分,有锐角三角形(三个角都小于 90°)、直角三角形(有一个角是 90°)和钝角三角形(有一个角大于 90°)。角按大小分为锐角、直角、钝角、平角(180°)和周角(360°)。

要点速览

  • 五种角是锐角(小于 90°)、直角(等于 90°)、钝角(大于 90° 而小于 180°)、平角(等于 180°)和周角(等于 360°)。
  • 三角形按边分为等边、等腰和不等边三角形,按角分为锐角、直角和钝角三角形,所以每个三角形都有两个名字,比如等腰直角三角形。
  • 任何三角形的三个内角加起来都是 180°,所以两个角是 50° 和 60° 的三角形,第三个角是 180° − 50° − 60° = 70°。
  • 一个三角形最多只有一个直角或一个钝角,因为两个这样的角加起来已经达到或超过 180°,第三个角就没有度数可分了。
  • 三角形的面积 = 底 × 高 ÷ 2,所以底 8 厘米、高 5 厘米的三角形,面积是 8 × 5 ÷ 2 = 20 平方厘米。

你把一块方形三明治沿对角线切开,四年级的孩子问:这两半是什么三角形?作业要给每个三角形写出两个名字,还要求第三个角,锐角、钝角、等腰听多了容易混在一起。只要记住每个名字背后的两个问题:有几条边相等?最大的角有多大?三角形的分类和角的分类就能写在一页纸上。

角的分类:角有哪几种?

按大小,角分为锐角、直角、钝角、平角和周角五种,每种都由它的度数决定。美国共同核心标准 4.MD.C.5 给“度”下了定义:转过圆周 1/360 的角叫作 1 度的角,所以转一整圈是 360°。

  • 锐角: 小于 90°。1 点和 2 点时,钟面上的时针和分针组成锐角(30° 和 60°)。
  • 直角: 正好 90°,像方方正正的墙角。3 点时两根针组成直角。
  • 钝角: 大于 90° 而小于 180°。4 点时两根针组成 120° 的角。
  • 平角: 正好 180°,两条边成一条直线。6 点时两根针指向相反的方向。
  • 周角: 正好 360°。分针从 12 出发走一整圈回到 12,转过的就是一个周角。4 点时两根针外侧绕远的那个角是 360° − 120° = 240°,它大于平角、小于周角,英语里有专门的名字,国内小学的分类里不单列。

门也能排出同样的顺序:开一条缝,门和门框组成锐角;开到正对着墙,就是直角。

不用量角器怎么判断角的种类

一张打印纸的角是直角,用它一秒钟就能给任何角分类。把纸角塞进要判断的角里:角藏在纸角里面,是锐角;正好重合,是直角;比纸角张得更开,是钝角。三角板上的直角也能这样用。

国内在第二学段学角的分类。教育部《义务教育数学课程标准(2022年版)》要求三、四年级学生“会比较角的大小;能说出直角、锐角、钝角的特征,能辨认平角和周角,会用量角器测量角的大小”,还要会用三角板画 30°、45°、60°、90° 的角。英格兰的数学学习计划则要求三年级判断一个角比直角大还是小,五年级估计并比较锐角、钝角和大于 180° 的角。

三角形的分类:一步一步来

三角形可以按边分,也可以按角分,所以完整的名字有两部分。下面四步把两个名字都找出来。

  1. 数相等的边。 三条边相等是等边三角形,两条边相等是等腰三角形,没有边相等是不等边三角形。图上相等的边会画上同样数量的短线标记。
  2. 找最大的角。 最大的角对着最长的边。用上一节的纸角检查它。
  3. 说出角的种类。 最大的角小于 90°,是锐角三角形;正好 90°,是直角三角形;大于 90°,是钝角三角形。
  4. 把两个名字合起来。 方形三明治沿对角线切开,得到两个等腰直角三角形:两条边相等,三个角是 90°、45° 和 45°。长方形三明治这样切,得到两个不等边的直角三角形。
两排共六个三角形。上排按边分:等边三角形每条边各有一道短线,等腰三角形两条相等的边上有相同的短线,不等边三角形三条边分别有一道、两道和三道短线。下排按角分:标出最大角 70° 的锐角三角形,直角处画了小方框的直角三角形,以及标出 120° 角的钝角三角形。
两排共六个三角形。上排按边分:等边三角形每条边各有一道短线,等腰三角形两条相等的边上有相同的短线,不等边三角形三条边分别有一道、两道和三道短线。下排按角分:标出最大角 70° 的锐角三角形,直角处画了小方框的直角三角形,以及标出 120° 角的钝角三角形。

图上按顺序画了六个名字。上排从左到右是等边、等腰和不等边三角形;下排是锐角三角形(最大角 70°)、直角三角形(90°)和钝角三角形(120°)。

最容易错的地方

一个三角形只能有一个直角或一个钝角,孩子却常常画出有两个直角的“三角形”。两个直角加起来已经是 90° + 90° = 180°,等于整个三角形的内角和,第三个角就成了 0°,两条边会永远平行下去。

同一个道理也说明,每个三角形至少有两个锐角,所以三角形按角叫什么,只看最大的那个角。

六种三角形对比

六种三角形分成两组,每组三个,一组按边分,一组按角分。每个三角形都在每一组里各有一个名字。

名称边角生活中的例子
等边三角形3 条边相等三个角都是 60°台球的三角框
等腰三角形2 条边相等两条相等的边所对的两个角相等屋顶的山墙、减速让行标志、沿对角线切开的方形三明治
不等边三角形3 条边都不相等三个角都不相等沿对角线切开的长方形三明治
锐角三角形不限三个角都小于 90°切成 8 块的比萨中的一块(尖角 45°)
直角三角形不限有一个角是 90°三角板、折起来的餐巾角
钝角三角形不限有一个角大于 90°衣架

有些组合永远不会出现。等边三角形的三个角都是 60°,所以一定是锐角三角形,“等边直角三角形”和“等边钝角三角形”都不存在。等腰直角三角形(90°、45°、45°)和等腰钝角三角形(120°、30°、30°)都是真实存在的。

孩子哪个年级学哪些名称

国内在第二学段学三角形的分类。课程标准要求三、四年级学生“会根据角的特征对三角形分类,认识直角三角形、锐角三角形和钝角三角形;能根据边的相等关系,认识等腰三角形和等边三角形”。三角形内角和是 180° 和三角形的面积公式放在第三学段,也就是五、六年级;余角、补角要到初中第四学段才学。

美国在四年级学角的名称和第一类三角形:共同核心标准 4.G.A.1 要求画出直角、锐角、钝角,4.G.A.2 要求认识直角三角形这一类。五年级的 5.G.B.3 和 5.G.B.4 讲图形的类别可以一层套一层:一类图形具有的特征,它下面的每个小类也都有。互余和互补的角在七年级(7.G.B.5),内角和 180° 的正式说理要到八年级(8.G.A.5)。

英格兰四年级要求按性质和大小比较、分类包括三角形在内的几何图形,六年级要求求出任意三角形、四边形和正多边形里的未知角。每个年级其他的内容见各年级该会哪些数学。

三角形内角和 180° 和求未知角

每个三角形的三个内角加起来都是 180°。OpenStax《Prealgebra》的说法是:任何三角形 ABC 三个角的度数之和都是 180°。

未知的角等于 180° 减去已知的两个角。两个角是 50° 和 60°,第三个角就是 180° − 50° − 60° = 70°。加起来验算一下:50° + 60° + 70° = 180°。

一个三角形,两个角标着 50° 和 60°,第三个角是问号;旁边把它撕下的三个角尖对尖地摆在一条直线上:50°、70° 和 60° 拼成 180° 的半圆,下面写着 180° − 50° − 60° = 70°。
一个三角形,两个角标着 50° 和 60°,第三个角是问号;旁边把它撕下的三个角尖对尖地摆在一条直线上:50°、70° 和 60° 拼成 180° 的半圆,下面写着 180° − 50° − 60° = 70°。

直角三角形只要知道一个锐角就够了。直角占 90°,所以有一个角是 35° 的直角三角形,第三个角是 180° − 90° − 35° = 55°。

另外两个角的知识用的也是减法。两个角的和是 90°,它们互余,所以 35° 的余角是 90° − 35° = 55°;两个角的和是 180°,它们互补,所以 50° 的补角是 180° − 50° = 130°。OpenStax 的定义一样:两个角的度数之和是 180°,这两个角就互补。

求第三个角是一道两位数或三位数减法,常常要退位,比如 180 − 65 = 115。180 里的 0 让孩子犯难时,退位减法能帮上忙。

在浏览器里免费玩两位数减法一至二年级

在家撕三个角,就能验证内角和是 180°。随便画一个三角形,给三个角涂上颜色,剪下来,撕下三个角,把角尖对在一起靠着直尺摆:它们总能拼成一条直线,也就是 180°。课程标准也要求五、六年级学生“通过对图形的操作,感知三角形内角和是 180°,能根据已知两个角的度数求出第三个角的度数”。

三角形的面积怎么算

三角形的面积 = 底 × 高 ÷ 2,写成 S = ah ÷ 2。高是从顶点到对边的垂线段,和底边成直角,所以只有在直角三角形里,高才正好是一条边。

这个公式来自长方形。把一个 8 厘米 × 5 厘米的长方形像三明治那样沿对角线切开,每一半都是底 8 厘米、高 5 厘米的三角形。长方形的面积是 8 × 5 = 40 平方厘米,所以每个三角形的面积是 40 ÷ 2 = 20 平方厘米。

OpenStax 把公式写成 A = ½bh,b 是底,h 是高。除以 2 和乘 ½ 是同一步(见写给家长的分数讲解)。国内课程标准把三角形的面积公式放在第三学段,排在面积和周长里长方形的面积之后。

怎么检查孩子是否学会了三角形和角

五个小问题,就能看出孩子是真记住了名称,还是在猜。

  • 钟面题: 3 点、6 点和 2 点时,两根针组成什么角?直角(90°)、平角(180°)和锐角(60°)。
  • 两个名字: 三个角是 90°、45° 和 45° 的三角形叫什么?等腰直角三角形。
  • 求未知角: 一个三角形有两个角是 40° 和 75°。第三个角是 180° − 40° − 75° = 65°。
  • 不可能的三角形: 一个三角形能有 100° 和 90° 两个角吗?不能,因为 100° + 90° = 190°,已经超过 180°。
  • 面积题: 一个三角形底 10 厘米、高 6 厘米。面积是 10 × 6 ÷ 2 = 30 平方厘米。

五分钟小测

五分钟小测最好用实物。折一块餐巾,切一片吐司,举起一个衣架,让孩子给每个三角形说出两个名字,唯一的工具是那张纸的直角。

名称都会、一求未知角就卡住的孩子,缺的是从 180 里减的本事。四年级数学游戏练的正是这个年级的计算,亲子数学游戏把练习变成一场可以一起玩的比赛。

常见错误和特殊情况

三角形和角的题目里,大多数错答出自四种错误。

  • 只凭眼睛判断: 看着像直角,就说是直角三角形,不去检查。85° 和 90° 看起来差不多,要用纸角或者题目给的度数判断。
  • 以为锐角三角形只有一个锐角: 每个三角形都至少有两个锐角。锐角三角形要求三个角都小于 90°。
  • 用 360° 去减: 孩子把三角形的未知角算成 360° − 50° − 60° = 250°。三角形的内角和是 180°;360° 是绕一个点一整圈的角,也就是周角。
  • 把斜边当成高: 在锐角或钝角三角形里,高是和底边成 90° 的垂线段,比斜着的那条边短。

等边三角形也是等腰三角形吗?

按“至少有两条边相等”的定义,等边三角形也是等腰三角形。教材的说法不完全一样:有的把等腰三角形定义为恰好两条边相等,OpenStax 写的是“等腰三角形有两条边长度相等”。国内常见教材把等边三角形看作特殊的等腰三角形,但最好还是看孩子课本里的定义。包含的说法也符合五年级“小类具有大类的全部特征”这个思路。

三角形和角的检查清单和下一步

  • 纸角: 手边放一张纸或一块三角板,用来检查直角。
  • 两个问题: 每个三角形先数相等的边,再找最大的角。
  • 两个名字: 两个都说出来,比如不等边直角三角形、等腰钝角三角形。
  • 180° 验算: 每次求出未知角,把三个角加起来检查。
  • 面积除以 2: 底乘高,再除以 2,答案写上平方单位。
  • 应用题: 角的问题以故事的形式出现时,数学应用题怎么做里的步骤能帮孩子选对运算。

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常见问题

什么是互余的角?

两个角的和是 90°,这两个角就互为余角,也叫互余。30° 和 60° 互余,35° 和 55° 也互余。每个直角三角形的两个锐角都互余,因为直角占了三角形 180° 里的 90°,剩下两个角正好合起来是 90°。

什么是互补的角?

两个角的和是 180°,这两个角就互为补角,也叫互补,合在一起正好是一个平角。120° 和 60° 互补。门从一面平直的墙边打开 50°,门另一侧的角就是 180° − 50° = 130°。

锐角三角形有几个锐角?

锐角三角形有三个锐角,因为这个名字的意思就是三个角都小于 90°。每个三角形至少有两个锐角,所以只有两个锐角的三角形,不是直角三角形就是钝角三角形。等边三角形的三个角都是 60°,所以一定是锐角三角形。

一个三角形能有两个直角吗?

一个三角形不能有两个直角。两个直角加起来是 90° + 90° = 180°,已经等于三个内角的总和,第三个角就成了 0°,两条边永远不会相交。同样的道理,一个三角形最多只有一个钝角。

三角形的面积怎么算?

三角形的面积是底乘高再除以 2:S = a × h ÷ 2。高是从底边所对的顶点向底边画的垂线段,和底边成直角。底 8 厘米、高 5 厘米的三角形,面积是 8 × 5 ÷ 2 = 20 平方厘米。

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