锐角三角形

几何

ruì jiǎo sān jiǎo xíng

锐角三角形的三个内角都小于 90 度。

Formula

a^2 + b^2 > c^2 \text{ (for all three side combinations)}
Visualization

Definition

锐角三角形的三个角都小于 $90^\circ$;等价地,对于边 $a, b, c$(其中 $c$ 最大),三角形是锐角三角形,当且仅当对三边的所有三种组合都满足 $a^2+b^2>c^2$(相邻边向量的三个点积都为正)。等边三角形总是锐角三角形,它的外心、内心、重心和垂心都位于三角形内部;垂心 $H$、重心 $G$ 和外心 $O$ 共线于欧拉线上,且 $OG:GH = 1:2$。

Example

角度为 $60^\circ$、$70^\circ$、$50^\circ$ 的三角形是锐角三角形,因为都小于 $90^\circ$;只要有一个角达到 $90^\circ$ 或更大,它就不是锐角三角形。对于边长 $5, 6, 7$:最长边是 $7$,$5^2+6^2=61>49=7^2$,另外两项检验($25+49>36$,$36+49>25$)也都成立,确认所有角都是锐角。这样一个三角形的九点圆(半径 $R/2$)经过三边的中点、各高的垂足,以及各顶点到垂心连线的中点。

Key Insight

一个简便的检验方法:如果三个角看起来都很尖锐,都小于直角,那么这个三角形就是锐角三角形,锐角三角形的外心总是位于三角形内部。条件 $a^2+b^2>c^2$ 是严格的勾股不等式,说明直角三角形($a^2+b^2=c^2$)正是锐角三角形与钝角三角形之间的确切边界。欧拉线定理,即 $O$、$G$、$H$ 共线且 $OG:GH=1:2$,是三角形几何中最优美的结果之一,锐角三角形比钝角三角形拥有更丰富的内部特殊点,因为钝角三角形的外心会跑到三角形外面。