直角三角形的「余角搭档」

两锐角互余 — 90° 蛋糕的两块切分

📐 几何 📖 第十三章 三角形 {'★' * difficulty}

🧩 隐喻 类比先行

把一个 90° 的直角蛋糕🎂切成两块分给两个锐角。不管怎么切,一块多大方另一块就少多少——两个锐角永远「互补到 90°」,这就是互余。它们是一对形影不离的搭档,一个定下来,另一个立刻确定。

📜 详细讲解

📐 定理:直角三角形的两个锐角互余
 在 Rt△ABC 中,∠C = 90°,则 ∠A + ∠B = 90°。

🔍 推导(内角和定理的特例)
 ∠A + ∠B + ∠C = 180°(内角和)
 ∠C = 90°
 ∴ ∠A + ∠B = 90°(互余)

🎯 反过来也成立(判定直角三角形)
 如果一个三角形有两个角互余,那么这个三角形是直角三角形。
 ∵ 两角之和为 90° ⟹ 第三个角 = 180° − 90° = 90°

💡 常用「搭档」
 • 30° 锐角 ⟺ 另一锐角 60°(30-60-90 特殊三角形)
 • 45° 锐角 ⟺ 另一锐角 45°(等腰直角三角形)

⚠️ 注意:「互余」是两个角之和为 90°;「互补」是两个角之和为 180°。直角三角形里是「互余」,别和邻补角混淆。
🧮 典型例题 · 斜边上的高把直角一分为二
 例:Rt△ABC 中,∠C = 90°,CD 是斜边 AB 上的高。若 ∠A = 40°,求 ∠BCD。
A B C D CD⊥AB ∠A=40° 40° ∠B=50° 50° 在 Rt△ABC 中:∠A + ∠B = 90° 在 Rt△BCD 中:∠BCD + ∠B = 90° ∴ ∠BCD = ∠A = 40°(同角的余角) 同理 ∠ACD = ∠B = 50°
典型例题配图:Rt△ABC 中 ∠C = 90°,CD 是斜边 AB 上的高(红色,垂足 D)。同色弧标出相等的角:∠BCD 与 ∠A 都是 ∠B 的余角故相等;∠ACD 与 ∠B 都是 ∠A 的余角故相等。
 思路:在两个直角三角形里分别用「两锐角互余」,找到同角的余角。
 ① 在 Rt△ABC 中:∠B = 90° − ∠A = 50°;
 ② 在 Rt△BCD 中(∠BDC = 90°):∠BCD = 90° − ∠B = 40°;
 ③ 发现 ∠BCD = ∠A = 40°——同角的余角相等!
 ✅ 规律:斜边上的高把直角分出的两个角,恰好分别等于两个锐角(∠BCD = ∠A,∠ACD = ∠B),见到「斜边上的高」可直接口算。
❓ 易错辨析:互余是「两角之和 = 90°」,互补是「两角之和 = 180°」。在直角三角形内部用的是互余;题目若求外角或邻补角才用互补,别混。

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✏️ 智能测验 10 题

第 1 题:在 Rt△ABC 中,∠C = 90°,∠A = 2∠B,则 ∠B = ( )
A. 30°
B. 45°
C. 60°
D. 75°
💡 解析:设 ∠B = x,则 ∠A = 2x。两锐角互余:x + 2x = 90° → x = 30°。所以 ∠B = 30°,∠A = 60°(30-60-90 三角形)。
第 2 题:在 △ABC 中,∠A = 40°,∠B = 50°,则 △ABC 是( )
A. 锐角三角形
B. 直角三角形
C. 钝角三角形
D. 等腰三角形
💡 解析:∠A + ∠B = 40° + 50° = 90°,两角互余 ⟹ 第三角 ∠C = 90°,所以是直角三角形(判定定理的逆向使用)。
第 3 题:直角三角形的一个锐角为 42°,则另一个锐角为( )
A. 42°
B. 48°
C. 58°
D. 138°
💡 解析:两锐角互余:另一锐角 = 90° − 42° = 48°。
第 4 题:直角三角形的两个锐角的度数比为 2:3,则较大的锐角为( )
A. 36°
B. 54°
C. 60°
D. 72°
💡 解析:两锐角和为 90°,2 + 3 = 5 份,每份 18°;较大角 = 3 × 18° = 54°。
第 5 题:Rt△ABC 中,∠C = 90°,CD 是斜边 AB 上的高,∠A = 40°,则 ∠BCD =( )
A. 40°
B. 50°
C. 60°
D. 90°
💡 解析:∠B = 90° − ∠A = 50°;在 Rt△BCD 中 ∠BCD = 90° − ∠B = 40°,恰好等于 ∠A(同角的余角相等)。
第 6 题:等腰直角三角形的两个锐角都等于( )
A. 30°
B. 45°
C. 60°
D. 90°
💡 解析:等腰直角三角形顶角为 90°,两锐角相等且互余 → 各为 45°。
第 7 题:△ABC 中,∠A = 20°,∠B = 70°,则 △ABC 是( )
A. 锐角三角形
B. 直角三角形
C. 钝角三角形
D. 等腰三角形
💡 解析:∠A + ∠B = 20° + 70° = 90°,两角互余 → 第三个角为 90°,三角形是直角三角形(互余判定的逆向使用)。
第 8 题:Rt△ABC 中,∠C = 90°,∠A − ∠B = 20°,则 ∠A =( )
A. 45°
B. 50°
C. 55°
D. 60°
💡 解析:设 ∠B = x,∠A = x + 20°,则 x + (x + 20°) = 90° → x = 35°,∠A = 55°。
第 9 题:直角三角形的一个锐角是另一个锐角的 3 倍,则较大的锐角为( )
A. 60°
B. 67.5°
C. 22.5°
D. 30°
💡 解析:设小角为 x,则 3x + x = 90° → x = 22.5°,较大角 = 3x = 67.5°。
第 10 题:∠A 与 ∠B 互余,且 ∠A = 35°,则 ∠B 的补角为( )
A. 55°
B. 125°
C. 145°
D. 35°
💡 解析:∠A 与 ∠B 互余 → ∠B = 90° − 35° = 55°;∠B 的补角 = 180° − 55° = 125°。注意区分「互余(和 90°)」与「互补(和 180°)」。

🌍 实际应用

测旗杆高度时,人在 45° 视角处站立,另一锐角也是 45°,人脚到杆脚的距离就等于杆高——等腰直角三角形让测量变成「量地面」。工程上常见的 30° 斜坡,配合「含 30° 角的直角三角形」性质(第十五章)可以直接口算边长,都建立在两锐角互余之上。