△ ทฤษฎีบทพีทาโกรัส

ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 · สาระที่ 2 การวัดและเรขาคณิต · ตามหลักสูตรแกนกลางฯ (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560)

1. สามเหลี่ยมมุมฉากและทฤษฎีบทพีทาโกรัส

ในรูปสามเหลี่ยมมุมฉาก ด้านที่อยู่ตรงข้ามมุมฉากเรียกว่า ด้านตรงข้ามมุมฉาก (hypotenuse) ซึ่งเป็นด้านที่ยาวที่สุด ส่วนอีกสองด้านเรียกว่า ด้านประกอบมุมฉาก

a² + b² = c²

โดยที่ c = ความยาวด้านตรงข้ามมุมฉาก, a และ b = ความยาวด้านประกอบมุมฉาก

a b c มุมฉาก
รูปสามเหลี่ยมมุมฉาก: a² + b² = c²

2. ชุดตัวเลขพีทาโกรัสที่ควรจำ

ชุดเหล่านี้ใช้บ่อยมาก และสามารถคูณด้วยจำนวนเท่าใดก็ได้:

3. ตัวอย่างการหาความยาวด้าน

ตัวอย่างที่ 1: หาด้านตรงข้ามมุมฉาก

ด้านประกอบมุมฉากยาว 3 และ 4 หน่วย จงหาด้านตรงข้ามมุมฉาก

วิธีทำ: c² = 3² + 4² = 9 + 16 = 25 → c = √25 = 5

(ตรงกับชุด 3-4-5)

ตัวอย่างที่ 2: หาด้านประกอบมุมฉาก

ด้านตรงข้ามมุมฉากยาว 13 ด้านประกอบมุมฉากด้านหนึ่งยาว 5 จงหาด้านที่เหลือ

วิธีทำ: 13² = x² + 5² → 169 = x² + 25 → x² = 144 → x = 12

ตัวอย่างที่ 3: หาพื้นที่

สามเหลี่ยมมุมฉากมีด้านตรงข้ามมุมฉาก 25 ซม. ด้านประกอบมุมฉากด้านหนึ่ง 7 ซม. จงหาพื้นที่

วิธีทำ: หาด้านอีกด้านก่อน 25² = BC² + 7² → 625 − 49 = 576 → BC = 24

พื้นที่ = (1/2) × 7 × 24 = 84 ตารางเซนติเมตร

ตัวอย่างที่ 4: โจทย์ปัญหาบันได

บันไดพาดกับกำแพง โคนบันไดห่างกำแพง 6 เมตร กำแพงสูง 2.5 เมตร บันไดยาวเท่าใด?

วิธีทำ: x² = 6² + 2.5² = 36 + 6.25 = 42.25 → x = √42.25 = 6.5 เมตร

ตัวอย่างที่ 5: ใช้ชุดตัวเลข

ด้านประกอบมุมฉาก 12 และ 16 จงหาด้านตรงข้ามมุมฉาก

สังเกตว่า 12=3×4, 16=4×4 → ชุด 3-4-5 คูณ 4 ได้ 20

ตรวจ: 12²+16²=144+256=400=20² ✓

4. บทกลับของทฤษฎีบทพีทาโกรัส

ถ้าด้านทั้งสามของสามเหลี่ยมใดๆ มีความยาว a, b, c โดยที่ a² + b² = c² แล้ว สามเหลี่ยมนั้นเป็นสามเหลี่ยมมุมฉาก (มุมที่อยู่ตรงข้ามด้าน c เป็นมุมฉาก)

ตัวอย่างที่ 6: ตรวจสอบว่าเป็นมุมฉากหรือไม่

สามเหลี่ยมด้านยาว 6, 8, 11 เป็นสามเหลี่ยมมุมฉากหรือไม่?

ตรวจ: 6² + 8² = 36 + 64 = 100 ≠ 11² = 121 → ไม่ใช่

ตัวอย่างที่ 7

ด้านยาว 21, 28, 35 เป็นมุมฉากหรือไม่?

21=3×7, 28=4×7, 35=5×7 → ชุด 3-4-5 → ใช่ เป็นสามเหลี่ยมมุมฉาก

ตรวจ: 21²+28²=441+784=1225=35² ✓

ตัวอย่างที่ 8

ด้าน 9, 12, 15 → 9²+12²=81+144=225=15² → เป็นมุมฉาก

สรุป

📝 แบบฝึกหัดท้ายบท (12 ข้อ)

ข้อ 1 (เลือกตอบ)

ด้านประกอบมุมฉากยาว 5 และ 12 จงหาด้านตรงข้ามมุมฉาก

ข้อ 2 (เลือกตอบ)

ด้านตรงข้ามมุมฉาก 10 ด้านประกอบมุมฉากด้านหนึ่ง 6 จงหาด้านที่เหลือ

ข้อ 3 (เลือกตอบ)

ด้าน 12 และ 16 เป็นด้านประกอบมุมฉาก ด้านตรงข้ามมุมฉากยาวเท่าใด?

ข้อ 4 (เลือกตอบ)

บันไดยาว 25 ฟุต พาดกำแพง โคนห่าง 7 ฟุต ปลายบนสูงจากพื้นเท่าใด?

ข้อ 5 (เลือกตอบ)

ด้าน 6, 8, 11 เป็นสามเหลี่ยมมุมฉากหรือไม่?

ข้อ 6 (เลือกตอบ)

ด้าน 9, 12, 15 เป็นสามเหลี่ยมมุมฉากหรือไม่?

ข้อ 7 (ถูก/ผิด)

ในสามเหลี่ยมมุมฉาก ด้านตรงข้ามมุมฉากยาวที่สุดเสมอ

ข้อ 8 (ถูก/ผิด)

ชุด 5, 12, 13 เป็นชุดพีทาโกรัส

ข้อ 9 (เลือกตอบ)

ด้านประกอบมุมฉาก 8 และ 15 ด้านตรงข้ามมุมฉากยาวเท่าใด?

ข้อ 10 (เลือกตอบ)

โคนบันไดห่างกำแพง 6 ม. กำแพงสูง 2.5 ม. บันไดยาวเท่าใด?

ข้อ 11 (ถูก/ผิด)

ถ้า a² + b² = c² แล้วสามเหลี่ยมนั้นต้องเป็นมุมฉากเสมอ

ข้อ 12 (เลือกตอบ)

ด้าน 7, 24, ? เพื่อให้เป็นชุดพีทาโกรัส ด้านที่หายไปคือ