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。 ## 步骤 ### 1 写出梯形的周长公式。 周长公式是 P = T + B + L + R ,其中 P 代表梯形的周长,变量 T 是梯形上底边的边长,变量 B 是梯形下底边的边长(在梯形中,平行的两条边是梯形的底边,短的一条是上底边,长的是下底边)。 L 是梯形左侧的侧边长, R 是梯形右侧的侧边长。以下公式里所有的P都代指周长,不再做中文注明。[1] ### 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 P = 2 + 3 + 1 + 1 。 ### 3 将各边长相加,就能得到梯形的周长。 例如: P = 2 + 3 + 1 + 1 P = 7 因此,梯形的周长为7厘米。 ## 步骤 ### 1 将梯形分割成一个矩形和两个直角三角形。 具体方法是从梯形上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。[2] 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,它的长度等于梯形上底边(也是矩形的对边)的长度。[3] 如果你不知道梯形上底边的长度,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 a 2 + b 2 = c 2 ,其中 c 是直角三角形的斜边长(也就是正对着直角的一条边), a 是直角三角形的高, b 是直角三角形的底边长。[4] ### 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 c 。将梯形的高带入公式里的 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: 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 b 的平方。 例如,如果等式是 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: 6 2 + b 2 = 9 2 36 + b 2 = 81 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: b 2 = 45 b = 45 b = 45 b = 3 5 因此,将 3 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。[5] 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: a 2 + b 2 = c 2 6 2 + b 2 = 7 2 36 + b 2 = 49 b 2 = 13 b = 13 因此,将 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: 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, 6 + ( 6 + 3 5 + 13 ) + 9 + 7 = 28 + 3 5 + 13 将平方根换算成小数,得到 6 + ( 6 + 6.708 + 3.606 ) + 9 + 7 = 38.314 因此,梯形的周长约为38.314厘米。 ## 步骤 ### 1 将梯形分割成一个矩形和两个直角三角形。 具体方法是从梯形上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。[6] 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,它的长度等于梯形上底边(也是矩形的对边)的长度。[7] 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: sin θ = 对边 斜边 ,其中 θ 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 对边 是三角形的高, 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 sin ( 35 ) = 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: 0.5738 = 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: 0.5738 = 6 H 0.5738 H = 6 .5738 H .5738 = 6 .5738 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( sin θ = opposite 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: sin ( 45 ) = 6 H 0.7071 = 6 H 0.7071 H = 6 .7071 H .7071 = 6 .7071 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 a 2 + b 2 = c 2 ,其中 c 表示弦的长度, 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 c 中,将高代入到 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: 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: 6 2 + b 2 = 10.4566 2 36 + b 2 = 109.3405 b 2 = 109.3405 − 36 b 2 = 73.3405 b 2 = 73.3405 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( a 2 + b 2 = c 2 )进行计算。将弦长代入到 c 中,将高代入到 a 中。求出 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: 6 2 + b 2 = 8.4854 2 36 + b 2 = 72 b 2 = 72 − 36 b 2 = 36 b 2 = 36 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: 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, 6 + ( 8.5639 + 6 + 6 ) + 10.4566 + 8.4854 = 45.5059 所以,梯形的周长为45.5059厘米。