17.3 ม.ด.ม. ด.ด.ด. ม.ม.ด. และ ฉ.ด.ด.
ด.ม.ด. ไม่ใช่ทางเดียว ในบทที่ 2 ยังสร้างรูปสามเหลี่ยมได้อีกสองแบบ คือรู้มุมสองมุมกับด้านในระหว่าง และรู้ความยาวของด้านทั้งสาม ทั้งสองแบบสร้างแล้วได้รูปเดียวเสมอ จึงกลายเป็นเงื่อนไขของความเท่ากันทุกประการได้อีกสองข้อ และยังมีเงื่อนไขพิเศษสำหรับรูปสามเหลี่ยมมุมฉากอีกหนึ่งข้อ
มุม ด้าน มุม
มุม ด้าน มุม (ม.ด.ม.)
ถ้ารูปสามเหลี่ยมสองรูปมีมุมที่มีขนาดเท่ากันสองคู่ และด้านในระหว่างมุมคู่ที่เท่ากันนั้นยาวเท่ากัน แล้วรูปสามเหลี่ยมสองรูปนั้นเท่ากันทุกประการ
ด้านในระหว่างมุมสองมุม คือด้านที่มีจุดยอดของสองมุมนั้นเป็นปลายทั้งสองข้าง เช่น กับ มีด้านในระหว่างคือ
เหตุผลคล้ายกับ ด.ม.ด. วาง ทับ ได้พอดีเพราะยาวเท่ากัน มุมที่ เท่ากับมุมที่ แขน จึงวางตามแนว มุมที่ เท่ากับมุมที่ แขน จึงวางตามแนว จุด คือจุดที่แนว กับแนว ตัดกัน จุด ก็เป็นจุดตัดของแนวเดียวกันนี้ แนวสองแนวตัดกันได้จุดเดียว จึงทับ
ตัวอย่าง 1
มี เซนติเมตร และ ส่วน มี เซนติเมตร และ จงบอกว่าสองรูปนี้เท่ากันทุกประการหรือไม่ แล้วหาขนาดของ และบอกว่า ยาวเท่ากับด้านใดของ
- มีปลายเป็น และ จึงเป็นด้านในระหว่าง กับ ทำนองเดียวกัน เป็นด้านในระหว่าง กับ
- และ จึงได้ (ม.ด.ม.)
- สมนัยกับ จึงได้
- สมนัยกับ จึงได้
ถ้าด้านไม่อยู่ระหว่างสองมุม
มุมภายในของรูปสามเหลี่ยมรวมกันได้ ถ้ามุมเท่ากันสองคู่ มุมคู่ที่สามก็เท่ากันเองเสมอ ดังนั้นเมื่อได้ข้อมูลเป็นมุมสองคู่กับด้านคู่ที่สมนัยกันหนึ่งคู่ซึ่งไม่ได้อยู่ระหว่างมุมที่ให้มา ให้หามุมคู่ที่สามก่อน แล้วจะได้ ม.ด.ม. เสมอ
ด้าน ด้าน ด้าน
ด้าน ด้าน ด้าน (ด.ด.ด.)
ถ้ารูปสามเหลี่ยมสองรูปมีด้านยาวเท่ากันเป็นคู่ๆ สามคู่ แล้วรูปสามเหลี่ยมสองรูปนั้นเท่ากันทุกประการ
เหตุผลมาจากการสร้างรูปสามเหลี่ยมจากความยาวด้านสามด้านในบทที่ 2 จุดยอดที่สามเป็นจุดตัดของส่วนโค้งสองเส้น ซึ่งมีแค่จุดตัดด้านบนกับด้านล่าง สองจุดนี้ให้รูปที่พลิกกันเท่านั้น ด้านสามด้านจึงล็อกรูปสามเหลี่ยมไว้ทั้งรูป ไม่ต้องรู้มุมเลยสักมุม
สมบัตินี้คือเหตุที่โครงสร้างรูปสามเหลี่ยมแข็งแรง โครงไม้สามท่อนที่ตอกหมุดตรงมุมบิดเป็นรูปอื่นไม่ได้ เพราะความยาวสามด้านกำหนดรูปไว้แล้ว ต่างจากโครงสี่เหลี่ยมที่ดันเบาๆ ก็เอียงเป็นรูปสี่เหลี่ยมด้านขนานได้ทั้งที่ด้านยาวเท่าเดิม ประตูรั้วเหล็กและเสาส่งไฟฟ้าจึงมีเหล็กค้ำแนวเฉียงที่แบ่งโครงเป็นรูปสามเหลี่ยม
ตัวอย่าง 2
มี และ เซนติเมตร ส่วน มี และ เซนติเมตร จงเขียนประโยคบอกว่ารูปสามเหลี่ยมสองรูปนี้เท่ากันทุกประการ โดยเริ่มจาก
- จับคู่ด้านตามความยาว และ ครบสามคู่ จึงเท่ากันทุกประการแบบ ด.ด.ด.
- หาจุดยอดที่สมนัยกัน เป็นตัวอักษรร่วมของ กับ ส่วนด้านคู่ของมันคือ กับ มีตัวอักษรร่วมคือ จึงได้ สมนัยกับ
- อยู่ใน กับ ด้านคู่คือ กับ มีตัวร่วมคือ จึงได้ สมนัยกับ ที่เหลือ สมนัยกับ
- เขียนได้
ถ้าตอบว่า จะได้ ซึ่งผิด เพราะ แต่ ความยาวเท่ากันครบไม่ได้แปลว่าเรียงชื่อแบบไหนก็ได้
มุมฉาก ด้าน ด้าน
ในรูปสามเหลี่ยมมุมฉาก ด้านที่อยู่ตรงข้ามมุมฉากเรียกว่าด้านตรงข้ามมุมฉาก ซึ่งยาวที่สุดเสมอ อีกสองด้านเรียกว่าด้านประกอบมุมฉาก
มุมฉาก ด้าน ด้าน (ฉ.ด.ด.)
ถ้ารูปสามเหลี่ยมมุมฉากสองรูปมีด้านตรงข้ามมุมฉากยาวเท่ากัน และมีด้านประกอบมุมฉากยาวเท่ากันอีกหนึ่งคู่ แล้วรูปสามเหลี่ยมสองรูปนั้นเท่ากันทุกประการ
เหตุผลใช้ทฤษฎีบทพีทาโกรัสจากบทที่ 10 ในรูปข้างบน และ เพราะ และ ทางขวาของสองสมการจึงเท่ากัน ได้ ตามไปด้วย ตอนนี้ด้านเท่ากันครบสามคู่ จึงเท่ากันทุกประการแบบ ด.ด.ด.
ตัวอย่าง 3
มี เซนติเมตร และ เซนติเมตร ส่วน มี เซนติเมตร และ เซนติเมตร จงหาความยาวของ
- อยู่ตรงข้าม และ อยู่ตรงข้าม ทั้งคู่จึงเป็นด้านตรงข้ามมุมฉาก และยาวเท่ากัน
- เป็นด้านประกอบมุมฉากที่ยาวเท่ากัน จึงได้ (ฉ.ด.ด.)
- สมนัยกับ และ
- ดังนั้น เซนติเมตร
เลือกเงื่อนไขให้ถูก
| เงื่อนไข | สิ่งที่ต้องเท่ากัน | จุดที่ต้องดู |
|---|---|---|
| ด.ม.ด. | ด้านสองคู่ มุมหนึ่งคู่ | มุมต้องอยู่ระหว่างสองด้านนั้น |
| ม.ด.ม. | มุมสองคู่ ด้านหนึ่งคู่ | ด้านต้องอยู่ระหว่างสองมุมนั้น ถ้าไม่อยู่ ให้หามุมที่สามก่อน |
| ด.ด.ด. | ด้านสามคู่ | ไม่ต้องรู้มุมเลย |
| ฉ.ด.ด. | มุมฉาก ด้านตรงข้ามมุมฉาก และด้านประกอบมุมฉากหนึ่งคู่ | ใช้กับรูปสามเหลี่ยมมุมฉากเท่านั้น |
ทุกเงื่อนไขต้องเป็นด้านคู่ที่สมนัยกันและมุมคู่ที่สมนัยกัน ก่อนเลือกเงื่อนไข ให้จับคู่จุดยอดให้ได้ก่อนเสมอ
ลองคิดก่อน
กับ มี และ เพื่อนบอกว่าใช้ ม.ด.ม. ไม่ได้ เพราะด้านที่เท่ากันไม่ได้อยู่ระหว่าง กับ เพื่อนพูดถูกไหม
ดูคำตอบ
เพื่อนพูดถูกครึ่งเดียว ไม่ได้อยู่ระหว่าง กับ จริง แต่หามุมที่สามได้ และ เช่นกัน ตอนนี้ อยู่ระหว่าง กับ และ อยู่ระหว่าง กับ จึงใช้ ม.ด.ม. ได้ สรุปว่า
มุม มุม ด้าน
ถ้ารู้มุมสองมุมกับด้านที่ไม่ได้อยู่ในระหว่างมุมทั้งสอง ยังสรุปได้หรือไม่ เช่นรู้มุมที่ กับ แต่รู้ด้าน แทนด้าน
มุม มุม ด้าน (ม.ม.ด.)
ถ้ารูปสามเหลี่ยมสองรูปมีมุมขนาดเท่ากันสองคู่ และมีด้านคู่ที่สมนัยกันซึ่งอยู่ตรงข้ามมุมคู่หนึ่งที่เท่ากันยาวเท่ากัน แล้วรูปสามเหลี่ยมสองรูปนั้นเท่ากันทุกประการ
ผลบวกของมุมภายในเท่ากับ จึงหามุมคู่ที่สามได้และมีขนาดเท่ากันด้วย ตอนนี้ด้านที่รู้ยาวเท่ากันจะอยู่ระหว่างมุมคู่ที่เท่ากันสองคู่ จึงใช้ ม.ด.ม. ต่อได้ นี่คือเหตุผลของ ม.ม.ด. และยังต้องจับคู่จุดยอดให้ตรงกันเสมอ
ตัวอย่าง 4
กับ มี และ เซนติเมตร สองรูปนี้เท่ากันทุกประการหรือไม่
- อยู่ตรงข้ามมุม ส่วน อยู่ตรงข้ามมุม จึงเป็นด้านคู่ที่สมนัยกัน ด้านทั้งสองไม่ได้อยู่ในระหว่างมุมสองมุมที่ให้มา
- ได้ โดย ม.ม.ด.
- ตรวจด้วยอีกวิธีได้ แล้วใช้มุม ด้าน และมุม สรุปโดย ม.ด.ม.
ลองคิดก่อน
ถ้ามุม เท่ากับ มุม เท่ากับ แต่บอกเพียง ใช้ ม.ม.ด. ได้ทันทีหรือไม่
ดูคำตอบ
ยังไม่ได้ เพราะคู่จุดยอดที่ให้ไว้คือ กับ กับ และ กับ ด้านที่สมนัยกับ จึงเป็น ไม่ใช่ ต้องมีด้านคู่ที่สมนัยกันยาวเท่ากัน ไม่ใช่เลือกด้านคู่ใดก็ได้
สรุป
- ม.ด.ม. ใช้มุมสองคู่กับด้านในระหว่าง ด.ด.ด. ใช้ด้านสามคู่
- ฉ.ด.ด. ใช้กับรูปสามเหลี่ยมมุมฉาก ต้องมีด้านตรงข้ามมุมฉากเท่ากันหนึ่งคู่ และด้านประกอบมุมฉากเท่ากันอีกหนึ่งคู่
- ม.ม.ด. ใช้มุมเท่ากันสองคู่กับด้านคู่ที่สมนัยกันซึ่งไม่ได้อยู่ในระหว่างมุมสองมุมนั้น
- รู้มุมเท่ากันสองคู่ ก็รู้มุมคู่ที่สามด้วย จึงอธิบาย ม.ม.ด. ผ่าน ม.ด.ม. ได้
- จับคู่จุดยอดก่อนเขียนประโยค ทุกครั้ง