开普勒三角

开普勒三角形是特殊的直角三角形，它的三边之比等于$1:{\sqrt {\phi }}:\phi$，其中$\phi$是黄金比，$\phi ={\frac {{\sqrt {5}}+1}{2}}$.德国数学家及天文学家开普勒最早提出三边满足此比例的三角形。这种三角形将黄金比的性质与毕氏定理巧妙地结合在了一起.

开普勒三角形

与代数的关系

给定两个正实数a、b，若他们的算术平均数、几何平均数、调和平均数能够构成一个直角三角形，那么这个直角三角形一定是开普勒三角形。

作开普勒三角形

开普勒三角形可通过尺规作图法作出。方法是先作出黄金矩形。

通过黄金矩形，用尺规作图作开普勒三角

1. 用尺规作图法作一个正方形
2. 作出其中一边的中点
3. 连接这一中点与与之相对的正方形的顶点
4. 以这一中点为圆心，已作出的线段的长为半径作弧。并作出长方形的长边。
5. 补全作出的黄金矩形
6. 以黄金矩形的一个顶点为圆心，一条长边的长为半径作弧交另一长边于一点，连接该点与顶点，即作出了开普勒三角形。

数学巧合

正方形和圆的周长近似相等

若绘制一个三边为$a,a{\sqrt {\varphi }},a\varphi ,$的开普勒三角形，并且考虑

• 其外接圆
• 边长等于$a{\sqrt {\varphi }}$（三角形中数值介于中间的边长）的正方形

则正方形的周长（$4a{\sqrt {\varphi }}$）和圆的周长（$a\pi \varphi$）相当接近，误差小于0.1%。

这是因为$\pi \approx 4/{\sqrt {\varphi }}$的数学巧合，上述的圆和正方形其周长不可能相同，若是相同，就可以求解化圆为方的不可能问题了。换句话说$\pi \neq 4/{\sqrt {\varphi }}$，因为$\pi$是超越数。

一些资料指出，埃及金字塔设计时有用到开普勒三角。不过古埃及人可能不知道有关$\pi$和黄金比例$\varphi$之间的数学巧合。

参见

• 黄金菱形
• 黄金三角形