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如何计算梯形的周长

在本文中:已知两条侧边长和上、下底边长已知梯形的高、两条侧边长和上底边边长已知梯形的高、上底边长和底部内夹角角度

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。

方法

1:已知两条侧边长和上、下底边

1:写出梯形的周长公式。周长公式是

{\displaystyle P=T+B+L+R}

,其中

{\displaystyle P}

代表梯形的周长,变量

{\displaystyle T}

梯形底边的边长,变量

{\displaystyle B}

梯形底边的边长(在梯形中,平行的两条边是梯形底边,短的一条是上底边,长的是下底边)。

{\displaystyle L}

梯形左侧的侧边长,

{\displaystyle R}

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

{\displaystyle P=2+3+1+1}

3:将各边长相加,就能得到梯形的周长。

例如:

{\displaystyle P=2+3+1+1}

{\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,它的长度等于梯形底边(也是矩形的对边)的长度。 如果你不知道梯形底边的长度,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

{\displaystyle a^{2}+b^{2}=c^{2}}

,其中

{\displaystyle c}

是直角三角形的斜边长(也就是正对着直角的一条边),

{\displaystyle a}

是直角三角形的高,

{\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

{\displaystyle c}

。将梯形的高带入公式里的

{\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:

{\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

{\displaystyle b}

的平方。

例如,如果等式是

{\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:

{\displaystyle 6^{2}+b^{2}=9^{2}}

{\displaystyle 36+b^{2}=81}

{\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:

{\displaystyle b^{2}=45}

{\displaystyle b={\sqrt {45}}}

{\displaystyle b={\sqrt {45}}}

{\displaystyle b=3{\sqrt {5}}}

因此,将

{\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:

{\displaystyle a^{2}+b^{2}=c^{2}}

{\displaystyle 6^{2}+b^{2}=7^{2}}

{\displaystyle 36+b^{2}=49}

{\displaystyle b^{2}=13}

{\displaystyle b={\sqrt {13}}}

因此,将

{\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:

{\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,

{\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

{\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:

{\displaystyle \sin \theta ={\frac {\text{对边}}{\text{斜边}}}}

,其中

{\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

{\displaystyle {\text{对边}}}

是三角形的高,

{\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

{\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:

{\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:

{\displaystyle 0.5738={\frac {6}{H}}}

{\displaystyle 0.5738H=6}

{\displaystyle {\frac {.5738H}{.5738}}={\frac {6}{.5738}}}

{\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(

{\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:

{\displaystyle \sin(45)={\frac {6}{H}}}

{\displaystyle 0.7071={\frac {6}{H}}}

{\displaystyle 0.7071H=6}

{\displaystyle {\frac {.7071H}{.7071}}={\frac {6}{.7071}}}

{\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

{\displaystyle a^{2}+b^{2}=c^{2}}

,其中

{\displaystyle c}

表示弦的长度,

{\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

{\displaystyle c}

中,将高代入到

{\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:

{\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:

{\displaystyle 6^{2}+b^{2}=10.4566^{2}}

{\displaystyle 36+b^{2}=109.3405}

{\displaystyle b^{2}=109.3405-36}

{\displaystyle b^{2}=73.3405}

{\displaystyle {\sqrt {b^{2}}}={\sqrt {73.3405}}}

{\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(

{\displaystyle a^{2}+b^{2}=c^{2}}

)进行计算。将弦长代入到

{\displaystyle c}

中,将高代入到

{\displaystyle a}

中。求出

{\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:

{\displaystyle 6^{2}+b^{2}=8.4854^{2}}

{\displaystyle 36+b^{2}=72}

{\displaystyle b^{2}=72-36}

{\displaystyle b^{2}=36}

{\displaystyle {\sqrt {b^{2}}}={\sqrt {36}}}

{\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:

{\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,

{\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

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