ความคล้าย ม.ต้น อธิบายครบ สูตร พร้อมตัวอย่างโจทย์และเฉลยละเอียด

รูปหลายเหลี่ยมสองรูปจะคล้ายกันเมื่อมีขนาดของมุมเท่ากันเป็นคู่ๆ ทุกคู่ และมีอัตราส่วนของความยาวของด้านคู่ที่สมนัยกันเท่ากันทุกอัตราส่วน การพิสูจน์ รูปสามเหลี่ยมคล้าย ใช้เงื่อนไขหลัก 3 แบบ ได้แก่ มุม-มุม-มุม (ม.ม.ม.), ด้าน-ด้าน-ด้าน (ด.ด.ด.) และ ด้าน-มุม-ด้าน (ด.ม.ด.) อัตราส่วนความยาวด้านที่สมนัยกันจะเท่ากับอัตราส่วนความยาวคงตัว k ในขณะที่อัตราส่วนพื้นที่ของสามเหลี่ยมคล้ายจะเท่ากับ k^2 การประยุกต์ใช้ความคล้าย ช่วยในการคำนวณหาระยะทางหรือความสูงที่ไม่สามารถวัดได้โดยตรง เช่น ความสูงของอาคารหรือความกว้างของแม่น้ำ

Table of Contents

ความคล้าย ม.ต้น อธิบายครบ สูตร พร้อมตัวอย่างโจทย์และเฉลยละเอียด

เรื่อง ความคล้าย ม.ต้น ถือเป็นหนึ่งในหัวข้อสำคัญของวิชาคณิตศาสตร์พื้นฐานระดับมัธยมศึกษาตอนต้น (โดยเฉพาะ ม.3) ซึ่งเป็นหัวข้อสำคัญที่ถูกนำไปใช้สอบเก็บคะแนน สอบกลางภาค สอบปลายภาค รวมถึงการสอบเข้า ม.4 โรงเรียนแข่งขันสูง เช่น กำเนิดวิทย์, มหิดลวิทยานุสรณ์, และเตรียมอุดมศึกษา หัวใจสำคัญของเรื่องนี้คือการที่รูปเรขาคณิตสองรูปมี “รูปร่างเหมือนกัน” แต่ไม่จำเป็นต้องมี “ขนาดเท่ากัน”

สมัครเรียนคอร์สคณิตศาสตร์ ม.ต้น : เรขาคณิตเบื้องต้นและทฤษฎีบทสามเหลี่ยม กับ OnDemand

นิยามและพื้นฐานเรื่อง ความคล้าย ม.ต้น

เรื่อง ความคล้าย ม.ต้น ถือเป็นหนึ่งในหัวข้อสำคัญของวิชาคณิตศาสตร์พื้นฐานระดับมัธยมศึกษาตอนต้น ซึ่งเป็นพื้นฐานสำคัญในการเรียนเรขาคณิตขั้นสูง คำว่า “ความคล้าย” (Similarity) ในทางคณิตศาสตร์หมายถึง การที่รูปเรขาคณิตสองรูปมี “รูปร่างเหมือนกัน” แต่ไม่จำเป็นต้องมี “ขนาดเท่ากัน”

สำหรับรูปหลายเหลี่ยมสองรูปใดๆ จะคล้ายกัน ก็ต่อเมื่อมีสมบัติตามเงื่อนไข 2 ข้อต่อไปนี้พร้อมกัน:

  1. ขนาดของมุมคู่ที่สมนัยกันเท่ากันเป็นคู่ๆ ทุกคู่
  2. อัตราส่วนของความยาวของด้านคู่ที่สมนัยกันเท่ากันทุกอัตราส่วน

ทฤษฎีบทและ สมบัติของรูปสามเหลี่ยมคล้าย

ความพิเศษของ รูปสามเหลี่ยมคล้าย คือ เราไม่จำเป็นต้องตรวจสอบทั้งมุมและอัตราส่วนด้านทั้งหมดเหมือนรูปหลายเหลี่ยมทั่วไป เพียงแค่ตรวจสอบ สมบัติของรูปสามเหลี่ยมคล้าย ตามทฤษฎีบทข้อใดข้อหนึ่งต่อไปนี้ก็เพียงพอแล้ว:

เงื่อนไขการเป็นสามเหลี่ยมคล้าย

  • มุม-มุม (ม.ม. หรือ ม.ม.ม.): ถ้ารูปสามเหลี่ยมสองรูปมีมุมที่มีขนาดเท่ากันเป็นคู่ๆ 2 คู่ (หรือ 3 คู่) แล้ว รูปสามเหลี่ยมสองรูปนั้นจะคล้ายกัน
  • ด้าน-ด้าน-ด้าน (ด.ด.ด.): ถ้ารูปสามเหลี่ยมสองรูปมีอัตราส่วนของความยาวของด้านคู่ที่สมนัยกันเท่ากันทั้ง 3 คู่ แล้ว รูปสามเหลี่ยมสองรูปนั้นจะคล้ายกัน
  • ด้าน-มุม-ด้าน (ด.ม.ด.): ถ้ารูปสามเหลี่ยมสองรูปมีอัตราส่วนของความยาวของด้านคู่ที่สมนัยกันเท่ากัน 2 คู่ และมุมในระหว่างด้านคู่ที่มีอัตราส่วนเท่ากันนั้นมีขนาดเท่ากัน แล้ว รูปสามเหลี่ยมสองรูปนั้นจะคล้ายกัน

ตารางสรุปเกณฑ์การตรวจสอบ รูปสามเหลี่ยมคล้าย มีดังนี้:

เกณฑ์การพิจารณา

เงื่อนไขสำคัญ

สัญลักษณ์ทางคณิตศาสตร์

มุม-มุม (ม.ม.)

มุมเท่ากัน 2 คู่

\hat{A} = \hat{D} และ \hat{B} = \hat{E}

ด้าน-ด้าน-ด้าน (ด.ด.ด.)

อัตราส่วนด้านเท่ากัน 3 คู่

\frac{AB}{DE} = \frac{BC}{EF} = \frac{AC}{DF}

ด้าน-มุม-ด้าน (ด.ม.ด.)

อัตราส่วนด้านเท่ากัน 2 คู่ และมุมระหว่างด้านเท่ากัน

\frac{AB}{DE} = \frac{AC}{DF} และ \hat{A} = \hat{D}

สูตรความคล้าย และอัตราส่วนความยาวด้านกับพื้นที่

เมื่อกำหนดให้ \triangle ABC \sim \triangle DEF (รูปสามเหลี่ยม ABC คล้ายกับรูปสามเหลี่ยม DEF) เราสามารถสรุป สูตรความคล้าย ที่สำคัญสำหรับการแก้โจทย์ปัญหาได้ดังนี้:

ความคล้าย ม.ต้น อธิบายครบ สูตร พร้อมตัวอย่างโจทย์และเฉลยละเอียด

1) อัตราส่วนความยาวด้านที่สมนัยกัน

หากสามเหลี่ยมสองรูปคล้ายกัน อัตราส่วนความยาวด้านคู่ที่สมนัยกันจะมีค่าคงตัวเท่ากับ k:

\frac{AB}{DE} = \frac{BC}{EF} = \frac{CA}{FD} = k

2) อัตราส่วนความยาวเส้นรอบรูป

อัตราส่วนของความยาวเส้นรอบรูปของสามเหลี่ยมคล้ายทั้งสองรูป จะเท่ากับอัตราส่วนความยาวด้านคู่ที่สมนัยกัน:

\frac{\text{ความยาวเส้นรอบรูปของ } \triangle ABC}{\text{ความยาวเส้นรอบรูปของ } \triangle DEF} = k

3) อัตราส่วนพื้นที่ของสามเหลี่ยมคล้าย

ความสัมพันธ์ระหว่างพื้นที่ของสามเหลี่ยมคล้ายสองรูป จะเท่ากับกำลังสองของอัตราส่วนความยาวด้านที่สมนัยกัน:

\frac{\text{พื้นที่ของ } \triangle ABC}{\text{พื้นที่ของ } \triangle DEF} = k^2 = \left(\frac{AB}{DE}\right)^2

แนว โจทย์ความคล้าย ม.ต้น พร้อมเฉลย ละเอียด

เพื่อให้เข้าใจการประยุกต์ใช้บทเรียน ความคล้าย ม.ต้น อย่างชัดเจน มาดูแนวข้อสอบและ โจทย์ความคล้าย ม.ต้น พร้อมเฉลย ทีละขั้นตอนดังนี้:

โจทย์ข้อที่ 1: การหาความยาวด้านที่สมนัยกัน

โจทย์: กำหนดให้ \triangle ABC \sim \triangle PQR โดยมีด้าน AB = 8 เซนติเมตร, BC = 12 เซนติเมตร, AC = 10 เซนติเมตร และด้าน PQ = 12 เซนติเมตร จงหาความยาวของด้าน QR และ PR

เฉลยอย่างละเอียด:

เนื่องจาก \triangle ABC \sim \triangle PQR จะได้อัตราส่วนของด้านที่สมนัยกันเท่ากัน ดังนี้:

\frac{AB}{PQ} = \frac{BC}{QR} = \frac{AC}{PR}

แทนค่าความยาวด้านที่ทราบลงในสูตร:

\frac{8}{12} = \frac{12}{QR} = \frac{10}{PR}

1. หาความยาวด้าน QR:

\frac{8}{12} = \frac{12}{QR} \implies QR = \frac{12 \times 12}{8} = 18 \text{ เซนติเมตร}

2. หาความยาวด้าน PR:

\frac{8}{12} = \frac{10}{PR} \implies PR = \frac{10 \times 12}{8} = 15 \text{ เซนติเมตร}

คำตอบ: ด้าน QR = 18 เซนติเมตร และด้าน PR = 15 เซนติเมตร

โจทย์ข้อที่ 2: การประยุกต์ใช้ความคล้าย ในการหาความสูง

โจทย์: ชายคนหนึ่งสูง 1.8 เมตร ยืนอยู่ห่างจากเสาไฟเป็นระยะทางหนึ่ง ในเวลาเดียวกันเขาสังเกตเห็นเงาของตัวเองยาว 2.4 เมตร และเงาของเสาไฟยาว 8 เมตร จงหาความสูงของเสาไฟ

เฉลยอย่างละเอียด:

จากการตกลงของแสงอาทิตย์ในเวลาเดียวกัน มุมที่แสงตกกระทบพื้นดินจะมีขนาดเท่ากัน ทำให้เกิด รูปสามเหลี่ยมคล้าย ระหว่างสามเหลี่ยมเงาของคนและสามเหลี่ยมเงาของเสาไฟ

ให้ h แทนความสูงของเสาไฟ

ตั้งอัตราส่วนความสูงต่อความยาวเงา:

\frac{\text{ความสูงเสาไฟ}}{\text{ความสูงคน}} = \frac{\text{ความยาวเงาเสาไฟ}}{\text{ความยาวเงาคน}}\frac{h}{1.8} = \frac{8}{2.4}

คำนวณหาค่า h:

h = \frac{8 \times 1.8}{2.4} = \frac{14.4}{2.4} = 6 \text{ เมตร}

คำตอบ: เสาไฟมีความสูง 6 เมตร

โจทย์ข้อที่ 3: การคำนวณหาอัตราส่วนพื้นที่

โจทย์: กำหนดให้ \triangle A_1 และ \triangle A_2 เป็นรูปสามเหลี่ยมคล้ายกัน โดยอัตราส่วนความยาวด้านที่สมนัยกันเท่ากับ 3 : 5 หาก \triangle A_1 มีพื้นที่ 36 ตารางเซนติเมตร จงหาพื้นที่ของ \triangle A_2

เฉลยอย่างละเอียด:

จาก สูตรความคล้าย เรื่องอัตราส่วนพื้นที่ของสามเหลี่ยมคล้าย:

\frac{\text{พื้นที่ของ } \triangle A_1}{\text{พื้นที่ของ } \triangle A_2} = \left(\frac{\text{ความยาวด้าน}_1}{\text{ความยาวด้าน}_2}\right)^2

แทนค่าในสมการ:

\frac{36}{\text{พื้นที่ของ } \triangle A_2} = \left(\frac{3}{5}\right)^2 = \frac{9}{25}

แก้สมการเพื่อหาพื้นที่ของ \triangle A_2:

\text{พื้นที่ของ } \triangle A_2 = \frac{36 \times 25}{9} = 4 \times 25 = 100 \text{ ตารางเซนติเมตร}

คำตอบ: พื้นที่ของ \triangle A_2 เท่ากับ 100 ตารางเซนติเมตร

สรุปเรื่อง ความคล้าย ม.ต้น

บทเรียนเรื่อง ความคล้าย ม.ต้น เป็นบทเรียนคณิตศาสตร์ที่เน้นความเข้าใจในทฤษฎีบทและการเชื่อมโยงอัตราส่วน การจดจำ สมบัติของรูปสามเหลี่ยมคล้าย และการฝึกทำ โจทย์ความคล้าย ม.ต้น พร้อมเฉลย จะช่วยให้นักเรียนสามารถวิเคราะห์รูปภาพ เติมตัวเลขในอัตราส่วน และแก้โจทย์ปัญหาได้อย่างแม่นยำและรวดเร็ว นอกจากนี้ยังนำไปประยุกต์ใช้ในชีวิตจริงและเป็นพื้นฐานสำคัญสำหรับการเรียนเรื่องตรีโกณมิติในระดับชั้น ม.ปลาย ต่อไป

สอบถามรายละเอียดคอร์สเรียนเพิ่มเติม


คำถามที่พบบ่อย (FAQs)

Q: รูปสามเหลี่ยมที่เท่ากันทุกประการเป็นรูปสามเหลี่ยมคล้ายหรือไม่?

A: เป็น รูปสามเหลี่ยมที่เท่ากันทุกประการทุกรูปถือเป็น รูปสามเหลี่ยมคล้าย เสมอ โดยมีอัตราส่วนความยาวด้านคู่ที่สมนัยกันเท่ากับ 1 : 1 แต่ในทางกลับกัน รูปสามเหลี่ยมคล้ายไม่จำเป็นต้องเท่ากันทุกประการ

A: ให้สังเกตจากมุมก่อนเป็นอันดับแรก หากพบว่ามีมุมเท่ากัน 2 คู่ (เช่น มีมุมฉากเหมือนกัน หรือมีมุมร่วมและมุมตรงข้ามเท่ากัน) ก็สรุปได้ทันทีว่าคล้ายกันตามเกณฑ์ มุม-มุม (ม.ม.)

A: อัตราส่วนความยาวด้านของรูปสามเหลี่ยมคล้ายจะเป็นอัตราส่วนเชิงเส้น k แต่สูตรอัตราส่วนพื้นที่ต้องนำอัตราส่วนความยาวด้านไปยกกำลังสองก่อน นั่นคือ k^2

บทความอื่นๆ

เหลือเวลาอีก
วัน
ชั่วโมง
นาที

เหลือเวลา

วัน
ชั่วโมง
นาที

เหลือเวลา

ชั่วโมง
นาที

เหลือเวลา

ชั่วโมง
นาที

เหลือเวลา

ชั่วโมง
นาที
เหลือเวลาอีก
ขั่วโมง
นาที

เหลือเวลา

ชั่วโมง
นาที

เหลือเวลา

ชั่วโมง
นาที

บัตรติว 100 ที่นั่งสุดท้าย เท่านั้น

วัน
ชั่วโมง

เหลือเวลา

ชั่วโมง
นาที
ชั่วโมง
นาที
วัน
ชั่วโมง
นาที

เหลือเวลา

ชั่วโมง
นาที

พบกับข้อเสนอพิเศษสำหรับลูกค้าเก่า

เหลือเวลา

ชั่วโมง
นาที

เหลือเวลา

ชั่วโมง
นาที

เหลือเวลา

ชั่วโมง
นาที

เหลือเวลา

ชั่วโมง
นาที

วันนี้เท่านั้น! รับ ID Book ฟรีทันที

ที่สาขาออนดีมานด์

พี่ออนดี้ส่งโมเมนต์สุดพิเศษให้น้อง

ต้อนรับวันวาเลนไทน์

ดีลดี ดีลเดียวก่อนหมดวันแห่งความรัก สมัครเลย

เหลือเวลา

ชั่วโมง
นาที

โค้งสุดท้ายแล้ว เหลือเวลา

00
ชั่วโมง
00
นาที

ข้อเสนอพิเศษมีเวลา

วัน
ชั่วโมง
นาที

เหลือเวลา

00
ชั่วโมง
00
นาที

โค้งสุดท้าย TPAT3 เหลือเวลา

วัน

พี่ออนดีมานด์มีตัวช่วยพิเศษ

00
วัน
00
ชั่วโมง

ข้อเสนอพิเศษมีเวลา

วัน
ชั่วโมง
นาที

เหลือเวลา

00
วัน
00
ชั่วโมง
เหลือเวลา
00
วัน
00
ชั่วโมง

เหลือเวลา

00
ชั่วโมง
00
นาที

วันสุดท้ายแล้ว

สิ้นสุดการรอคอย สิทธิพิเศษเฉพาะคุณ TCAS DEK68 เวอร์ชั่นใหม่ มาแล้ว !

นับถอยหลังก่อนสอบเข้าเตรียมอุดม (9 มี.ค. 67)

Days
ส่วนลดสูงสุด 500 บาท
3 ชม สุดท้ายแล้วสมัครคอร์เลย
ส่วนลดสูงสุด 1,000 บาท
รับฟรี! ชุดแนวข้อสอบ TPAT3
วันสุดท้ายแล้ว
สิ้นสุดการรอคอย สิทธิพิเศษเฉพาะคุณ TCAS DEK68 เวอร์ชั่นใหม่ มาแล้ว !
สิ้นสุดการรอคอย สิทธิพิเศษเฉพาะคุณ TCAS DEK68 เวอร์ชั่นใหม่ มาแล้ว !
สิ้นสุดการรอคอย สิทธิพิเศษเฉพาะคุณ TCAS DEK68 เวอร์ชั่นใหม่ มาแล้ว !
โปรสุดท้าย NETSAT
เพื่อน้องมข. อีก 14 วันก่อนสอบ
โปรสุดท้าย เพื่อน้อง TU
อีก 1 เดือน ก่อนสอบ
ด่วน LIVEติว เลข โค้งสุดท้าย
ก่อนสอบเตรียมอุดมฯ