本文來自昆侖班級(jí)銳同學(xué)。
七下,我們接觸了一個(gè)新的幾何概念——圖形全等。什么意思呢?如果兩個(gè)圖形能夠完全重合,那么這兩個(gè)圖形全等。很顯然,兩個(gè)全等的圖形對(duì)應(yīng)邊相等,對(duì)應(yīng)角相等。具體到三角形全等,就很好理解了,如下圖所示:如果△ABC≌△DEF,那么AB=DE,AC=DF,BC=EF;∠A =∠D,∠B =∠E,∠C =∠F。

相反,假如兩個(gè)三角形三組對(duì)應(yīng)邊相等,三組對(duì)應(yīng)角相等,我們會(huì)說這兩個(gè)三角形全等。此時(shí),有一個(gè)問題擺在我們面前,如果要證明兩個(gè)三角形全等,一定要同時(shí)滿足三邊三角共6個(gè)條件嗎?這也太麻煩了。于是乎,我們開始了三角形全等判定條件的探索之路。
一開始,我們并沒有好的想法,那就按照分類思想,將滿足1-6個(gè)條件的可能情況列個(gè)表格。

根據(jù)表格,探索的思路可以有2個(gè),一種是從1個(gè)條件開始逐漸增加,另一種是從6個(gè)條件開始逐漸減少,最終我們選擇了第一種,也就是從1個(gè)條件開始。
1個(gè)條件,emmmm,就不用多說了吧,你就算用foot想也能知道不可能證明兩個(gè)三角形全等;
2個(gè)條件,相比1個(gè)條件略微復(fù)雜,尤其是1角1邊,竟然有兩種不同的類型:1角+它的鄰邊,1角+它的對(duì)邊,一開始我都沒注意到。總的來說,2個(gè)條件的情況也沒有很復(fù)雜,稍微想想就能知道不能證明兩個(gè)三角形全等。
3個(gè)條件,有了探索2個(gè)條件的經(jīng)驗(yàn),我們還需要對(duì)3個(gè)條件里隱藏的更小的分類情況考慮清楚。首先,3角、3邊肯定只有一種情況。而2角1邊有2種情況:2角及其中1角的對(duì)邊,和2角及其夾邊;同樣的2邊1角也有2種情況:2邊及其中1邊的對(duì)角,和2邊及其夾角。這樣一共就有6種情況,我們將其整理為下圖:

我們先看三角對(duì)應(yīng)相等(AAA),放大鏡大家小時(shí)候都玩過,角放大時(shí)度數(shù)不變,我們可以非常容易地通過這個(gè)原理舉出反例來。從下圖我們可以輕易看出,△DMN、△DGH、△DEF三個(gè)三角形的三個(gè)角分別對(duì)應(yīng)相等,但它們之間并不全等。

結(jié)論:三角對(duì)應(yīng)相等(AAA)不能用來判斷三角形全等。
接下來探索三邊對(duì)應(yīng)相等(SSS),如下圖所示,△ABC是原三角形,要想確保我們所畫的三角形三邊分別與△ABC對(duì)應(yīng)相等,最好的方法就是尺規(guī)作圖。經(jīng)過多次操作,我們發(fā)現(xiàn),無論畫多少個(gè),所畫出來的三角形都與原三角形全等。

結(jié)論:三邊對(duì)應(yīng)相等(SSS)的兩個(gè)三角形全等。
至于能不能嚴(yán)格證明這個(gè)結(jié)論,我們思考了半天無從下手,仿佛回到了平行線證明的問題,是不是也可以把這個(gè)結(jié)論稱作“公理”呢?老師說,可以先暫時(shí)把這個(gè)結(jié)論當(dāng)作“公理”,隨著學(xué)習(xí)后面的知識(shí),我們就能夠嚴(yán)格證明了。
接下來繼續(xù)探索2角+1邊,雖然有2種情況,但與探索3角聯(lián)系起來會(huì)非常的方便。我們都知道三角形的內(nèi)角和是180°,那就意味著,如果兩個(gè)角對(duì)應(yīng)相等,那么第三個(gè)角也必然相等。如下圖所示,2角對(duì)應(yīng)相等,我們可以得到一組“形狀”相似,但大小不一樣的三角形。此時(shí),再任意增加1條邊對(duì)應(yīng)相等,那么畫出來的三角形就一定與原三角形全等。也就是說,2角+1邊的兩種情況,都可以證明兩個(gè)三角形全等。

結(jié)論:(1)兩角及其夾邊(ASA)分別對(duì)應(yīng)相等的兩個(gè)三角形全等;(2)兩角及其中一角的對(duì)邊(AAS)分別對(duì)應(yīng)相等的兩個(gè)三角形全等。
一下子就得到了2種判定三角形全等的方法,不過對(duì)于嚴(yán)格證明,我們目前還是沒有辦法解決,那就暫時(shí)當(dāng)作“公理”對(duì)待吧。
接下來是2邊+1角,這個(gè)就不能像2角+1邊那樣一起探索了,我們先分析兩邊及其夾角。如下圖所示,△ABC是原三角形,我們可以先畫一個(gè)∠D =∠A。根據(jù)要求,對(duì)應(yīng)相等的兩條邊就在∠D的兩條邊上,利用尺規(guī)作圖,我們可以很容易得到△ABC≌△DEF。順著這個(gè)思路,即便現(xiàn)在不能嚴(yán)格證明,我們也能堅(jiān)信,這又是一個(gè)可以用來證明三角形全等的方法。

結(jié)論:兩邊及其夾角(SAS)分別相等的兩個(gè)三角形全等。
還剩下最后一種:兩邊及其中一邊的對(duì)角相等。這種情況非常的特別,在最初的學(xué)習(xí)中,我們班里有些同學(xué)畫出的三角形與原三角形全等,但是有些同學(xué)畫出來的三角形與原三角形不全等。這到底是怎么回事呢?如下圖所示,△ABC是原三角形,我們先畫一個(gè)∠D =∠A,然后在∠D的一條邊上截取DE =AB,再以點(diǎn)E為圓心,BC為半徑畫圓,分別交∠D的另一條邊于點(diǎn)F、G,連接EF、EG。此時(shí)我們會(huì)發(fā)現(xiàn),滿足條件的三角形,我們一共畫出兩個(gè),分別是△DEF和△DEG,其中△DEG與原三角形全等,而△DEF與原三角形不全等。

按照“證偽”的思想,只要我們能夠舉出一個(gè)反例,它就不能作為判斷兩個(gè)三角形全等方法了??磥恚琒SA要被我們舍棄了。
綜合以上討論,3個(gè)條件對(duì)應(yīng)相等,一共有6種情況,其中有4種(SSS、SAS、AAS、ASA)能夠用來判斷兩個(gè)三角形是否全等,2種情況(AAA、SSA)不能判定,整理如下:

探索完了3個(gè)條件,我們會(huì)發(fā)現(xiàn),從4個(gè)條件開始就多余了,所以判斷三角形的方法一共就4種。
以上就是我們的探索過程,經(jīng)過這樣的探索,我們不僅很容易地記住4種方法,還能清楚地解釋為什么其它2種方法不行。既知其然,又知其所以然,還鍛煉我們的思維,這樣的學(xué)習(xí)方式是不是很好呢?三角形全等的判定方法不是很難,比較基礎(chǔ),為我們以后學(xué)習(xí)更難的幾何鋪墊,路還很長,仍需繼續(xù)努力!