เรื่องที่ 1 อัตราส่วนตรีโกณ

อัตราส่วนตรีโกณมิติ

เป็นแขนงหนึ่งของคณิตศาสตร์ ว่าด้วยการวัดรูปสามเหลี่ยมต่าง ๆ โดยหาความสัมพันธ์ ระหว่างด้าน มุม และพื้นที่ของรูปสามเหลี่ยม มีความสําคัญต่อวิชาดาราศาสตร์ การเดินเรือ และงาน สํารวจใช้ในการคํานวณส่วนสูงของภูเขา และหาความกว้างของแม่น้ํา มีประโยชน์มากสําหรับวิชา วิทยาศาสตร์ วิศวกรรมศาสตร์ และการศึกษาเกี่ยวกับวัตถุ ซึ่งมีสภาพเป็นคลื่น เช่น แสง เสียง แม่เหล็กไฟฟ้าและวิทยุ

ความรู้เดิมที่ต้องนำมาใช้ในบทเรียนนี้

1. สมบัติสามเหลี่ยมคล้าย พิจารณารูปสามเหลี่ยมสองรูปที่มีขนาดของมุมเท่ากัน 3 คู่ ดังนี้ ถ้ารูปสามเหลี่ยม 2 รูป มีมุมเท่ากันมุมต่อมุมทั้ง 3 คู่ แล้ว สามเหลี่ยม 2 รูปนี้จะคล้ายกัน ดังรูป

จากรูป

ดังนั้น รูปสามเหลี่ยม ABC คล้ายกับรูปสามเหลี่ยม XYZ และจากสมบัติการคล้ายกันของ รูป สามเหลี่ยมจะได้ผลตามมาคือ

เมื่อ a,b,c เป็นความยาวของด้าน AB, BC และ AC ตามลําดับในสามเหลี่ยม ABC x,y,z เป็นความยาวของด้าน XY,YZ และ XZ ตามลําดับในสามเหลี่ยม XYZ

นั่นคือ ถ้ามีรูปสามเหลี่ยมสองรูปคล้ายกัน อัตราส่วนของความยาวของด้านสองด้านของรูป สามเหลี่ยมรูปหนึ่ง จะเท่ากับอัตราส่วนของความยาวของด้านสองด้านของรูปสามเหลี่ยมอีกรูปหนึ่ง โดย ที่ด้านของรูปสามเหลี่ยมที่หาความยาวนั้นจะต้องเป็นด้านที่สมนัยกันอยู่ตรงข้ามกับมุมที่เท่ากัน

ในทํานองเดียวกัน ถ้ารูปสามเหลี่ยมทั้งสองเป็นรูปสามเหลี่ยมมุมฉาก ซึ่งมีมุมที่ไม่เป็นมุมฉาก เท่ากันสมมติว่าเป็นมุม A เท้ากับมุม X ดังรูป

พบว่า รูปสามเหลี่ยมสองรูปนี้คล้ายกัน ( มีมุมเท่ากันมุมต่อมุม ทั้ง 3 คู่ )

สรุป

ไม่ว่ารูปสามเหลี่ยมดังกล่าวจะมีขนาดใหญ่หรือเล็กก็ตาม ถ้ารูปสามเหลี่ยม ทั้งสองรูปคล้ายกันแล้ว อัตราส่วนความยาวของด้านสองด้านของรูปสามเหลี่ยมรูปหนึ่ง จะเท่ากับอัตราส่วนของความยาวของด้านสองด้านของรูปสามเหลี่ยมอีกรูปหนึ่งที่สมนัย กันเสมอ ( ด้านที่กล่าวถึงนี้ต้องเป็นด้านที่อยู่ตรงข้ามกับมมุที่เท่ากัน )


2. สมบัติสามเหลี่ยมมุมฉาก ถ้าให้ ABC เป็นรูปสามเหลี่ยมมุมฉาก ที่มีมุมฉากที่ C และมี a , b , c เป็นความยาวของด้านตรง ข้ามมุม A , B และ C ตามลําดับ

ข้อควรรู้เกี่ยวกับ ทฤษฎีบทปีทาโกรัส

ปีทาโกรัสไดศึกษาค้นคว้าเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างด้านตรงข้ามมุมฉากและด้านประกอบมุม ฉากของสามเหลี่ยมมุมฉาก ซึ่งเป็นทฤษฎีบทที่เก่าแก่และมีชื่อเสียงที่สุดบทหนึ่ง ได้แก่ทฤษฎีบทปีทา โกรัส ซึ่งมีใจความว่า

อัตราส่วนตรีโกณมิติ

ถ้าให้ ABC เป็นรูปสามเหลี่ยมมุมฉากที่มีมุมฉากที่ C และมี a , b , c เป็นความยาวของด้านตรง ข้ามมุม A , B และ C ตามลําดับ

อัตราส่วนตรีโกณมิติ คือ อัตราส่วนที่เกิดจากความยาวของด้านของรูปสามเหลี่ยมมุมฉาก