🔺 30°-60°-90° 特殊直角三角形
要理解 30° 的三角比值,我們需要從一個特殊的三角形開始——30°-60°-90° 直角三角形。
這種三角形有一個非常優雅的性質:如果我們從一個正三角形(等邊三角形)沿高線切成兩半,就會得到兩個完全相同的 30°-60°-90° 三角形!
圖:正三角形分割成兩個 30°-60°-90° 三角形
📐 邊長比例推導
假設正三角形的邊長為 2,當我們沿高線分割後:
- ✦ 斜邊(原正三角形的邊)= 2
- ✦ 短邊(底邊的一半)= 1
- ✦ 長邊(高)= √3(由畢氏定理:√(2² - 1²) = √3)
因此,30°-60°-90° 三角形的三邊比例永遠是:
🎯 30° 的三角比值
現在我們來計算 30° 角的三個基本三角比。以下圖示中,我們關注 30° 角:
📊 計算過程
1. 正弦(Sine):
2. 餘弦(Cosine):
3. 正切(Tangent):
📋 30° 三角比值總整理
| 三角函數 | 精確值 | 小數近似值 |
|---|---|---|
| sin 30° | 1/2 | 0.5 |
| cos 30° | √3/2 | ≈ 0.866 |
| tan 30° | √3/3 (或 1/√3) | ≈ 0.577 |
💡 實際應用範例
範例 1:求未知邊長
有一個直角三角形,其中一個角是 30°,斜邊長度是 10 公分,求對邊長度。
解:
因為 sin 30° = 對邊 ÷ 斜邊 = 1/2
所以:對邊 = 斜邊 × sin 30° = 10 × (1/2) = 5 公分
範例 2:梯子問題
一架 6 公尺長的梯子靠在牆上,梯子與地面成 30° 角。梯子頂端距離地面多高?
解:
梯子長度 = 斜邊 = 6 公尺
高度 = 對邊 = 斜邊 × sin 30° = 6 × (1/2) = 3 公尺
🎓 記憶技巧
口訣記憶法
- sin 30° = 1/2 → 想成「三十一半」
- cos 30° = √3/2 → 比 sin 大一點(有根號)
- tan 30° = √3/3 → 最小的(不到 0.6)
提示:30° 和 60° 的三角比值是互補的關係,sin 30° = cos 60°,cos 30° = sin 60°!