三角形的外角
sān jiǎo xíng de wài jiǎo
三角形的外角由一条边和相邻边的延长线构成,其度数等于两个不相邻内角之和。
Formula
\text{exterior angle} = \text{sum of two non-adjacent interior angles}
Definition
三角形的外角是由一条边和相邻边越过顶点的延长线所形成的角。外角定理(欧几里得第一卷命题32)指出,它等于两个不相邻(远端)内角之和,也等于 $180^\circ$ 减去相邻的内角,因为它们构成一对邻补角:如果 $C$ 是内角,$D$ 是 $C$ 处的外角,那么 $A+B+C=180$,$C+D=180$,所以 $D=A+B$。
Example
如果一个三角形的角是 $50^\circ$、$60^\circ$、$70^\circ$,延长经过 $50^\circ$ 顶点的边所形成的外角等于 $60+70=130^\circ$,即它的两个"对面"角之和。对于 $A=45$,$B=65$,$C=70$ 的三角形:在 $C$ 处的外角(延长边 $BC$ 越过 $C$)等于 $A+B=110^\circ$,与另一种方法得到的 $180-70=110$ 一致。
Key Insight
三角形的外角总是大于两个不相邻内角中的任意一个,这就是外角不等式(欧几里得第一卷命题16),它被用来证明三角形最长边与其最大角相对,以及凸多边形所有外角之和为 $360^\circ$。这个不等式比等式版本更为基本:它不需要平行公设就能证明,在双曲几何中依然成立,这标志着它是"中性"几何的一个定理,而等式版本则需要平行公设,这一区别揭示了角和关系与这条单一公理之间的深刻联系。