? 如果兩個(gè)三角形擺在你面前,憑什么說(shuō)它們兩個(gè)全等的?你可能會(huì)說(shuō)三個(gè)對(duì)應(yīng)角相等,就說(shuō)明兩個(gè)三角形全等唄,不過(guò)這可沒(méi)有那么簡(jiǎn)單。有人會(huì)說(shuō)把一個(gè)三角形剪下來(lái),放到另一個(gè)三角形上,如果兩個(gè)三角形重合,那么就可以判定它們兩個(gè)全等。這是不太明智的方法,現(xiàn)在既然我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了數(shù)學(xué)知識(shí),就需要用高端的數(shù)學(xué)方法判斷兩個(gè)三角形全等,所以下面我們就來(lái)探討兩個(gè)三角形全等的條件。
? 我們知道,因?yàn)槿热切蔚男螤詈痛笮《纪耆嗤运幸粋€(gè)性質(zhì),就是對(duì)應(yīng)邊都一樣長(zhǎng) ,對(duì)應(yīng)角都一樣大,如果把這些條件反過(guò)來(lái)說(shuō),已經(jīng)知道了兩個(gè)三角形所有的對(duì)應(yīng)邊和對(duì)應(yīng)角都相等,是不是也就說(shuō)明了這兩個(gè)三角形全等呢?換句話(huà)說(shuō),只要我們知道了兩個(gè)三角形的三個(gè)對(duì)應(yīng)邊和三個(gè)對(duì)應(yīng)角都相等,就可以判斷這兩個(gè)三角形全等。不過(guò)這樣算起來(lái),三條邊加三個(gè)角,一共用了六個(gè)條件才判斷出兩個(gè)三角形全等。太麻煩了,這么多條件,難道非得如此不可嗎?少幾個(gè)條件行不行?所以我們來(lái)想想,能不能從這六個(gè)條件里拿掉幾個(gè),看看最少需要幾個(gè)條件來(lái)確定兩個(gè)三角形全等。
? 我們先來(lái)看條件最少的情況。
? 假設(shè)只有一個(gè)條件,也就是兩個(gè)三角形,只有一邊或一角相等,這兩個(gè)三角形全等嗎?這樣肯定不靠譜啊,只滿(mǎn)足這一個(gè)條件的三角形,可以有無(wú)數(shù)個(gè),肯定不能判定全等。
? 那么兩個(gè)條件能判定兩個(gè)三角形全等嗎?
? 用同樣的方法,我們觀察到只有兩條邊相等的三角形,也不一定全等。同樣的,如果只有兩個(gè)角相等,也不能保證三角形是全等的,甚至一邊和一角相等的三角形依然不行,那么既然叫做三角形,我們就來(lái)試試三個(gè)條件的情況下,能否判定全等。
? 我們先來(lái)看看,三個(gè)角都相等的兩個(gè)三角形是否全等。
? 如圖所示:
? 三個(gè)對(duì)應(yīng)角都相等,但是顯然兩個(gè)三角形的大小不同,所以這個(gè)否定掉了。
? 那我們?cè)贀Q個(gè)思路,如果兩個(gè)三角形的三條對(duì)應(yīng)邊都相等,能否判定全等?
? 我們之前學(xué)過(guò)三角形一個(gè)重要的性質(zhì),就是穩(wěn)定性。也就是說(shuō)如果一個(gè)三角形的三條邊都確定了,那三角形的形狀也就跟著確定了,所以如果兩個(gè)三角形的三組對(duì)應(yīng)邊都相等,那么不管三個(gè)邊怎樣組合,組成的三角形都是一樣的,這樣組成的兩個(gè)三角形肯定全等,所以三組對(duì)應(yīng)邊相等,可以判定兩個(gè)三角形全等。用符號(hào)表示就是(SSS)。
? 我們可以繼續(xù)驗(yàn)證,同樣用三個(gè)條件,可不可以用邊相等和角相等的一些組合來(lái)判定三角形全等呢?
? 如果一個(gè)三角形的兩邊都相等,那么角的位置可能有兩種情況,一種情況是角在兩條邊的中間,我們把這個(gè)叫做邊角邊。另一種情況那個(gè)角是夾角,我們可以把它叫做邊邊角,通過(guò)作圖,我們知道如果兩邊和其中夾角確定的話(huà),只能畫(huà)出一種三角形,所以可以得出結(jié)論,兩邊和一夾角分別相等的兩個(gè)三角形全等。這個(gè)判定定理可以寫(xiě)作SAS,邊角邊。
? 如圖:
? 那邊邊角可以確定兩個(gè)三角形全等嗎?
? 通過(guò)作圖,我們發(fā)現(xiàn)邊邊角不能確定兩個(gè)三角形全等,如下圖所示:
? 我們?cè)賮?lái)看看,如果三角形的一條邊確定了,這條邊的兩個(gè)角也固定住,那么在這三個(gè)元素確定的條件下,可以畫(huà)出幾個(gè)三角形呢?
? 我們知道平面內(nèi)兩條直線只能有一個(gè)交點(diǎn),也就是說(shuō)當(dāng)兩個(gè)角固定住的時(shí)候,延長(zhǎng)兩邊的反向延長(zhǎng)線,他們只能在一個(gè)點(diǎn)相交,所以只能畫(huà)出一個(gè)三角形,做不出別的樣子來(lái)。這樣我們也可以得出結(jié)論,兩個(gè)角和他們的夾邊分別相等的兩個(gè)三角形全等。用符號(hào)表示就是ASA,角邊角。
? 如圖:
? 我們?cè)賮?lái)看一種情況,在角角邊的條件下,兩個(gè)三角形是否全等?
? 以前我們學(xué)過(guò)三角形的內(nèi)角和等于180度。當(dāng)兩個(gè)角確定的時(shí)候,那么第三個(gè)角的度數(shù)其實(shí)也確定下來(lái)了,剛才說(shuō)的角角邊的情況相當(dāng)于又轉(zhuǎn)化到了上一個(gè)角邊角的推理過(guò)程,我們已經(jīng)證明過(guò)了,所以邏輯推理一下兩角和其中一個(gè)角的對(duì)邊分別相等的兩個(gè)三角形全等,也就是角角邊,用符號(hào)表示AAS。
? 以上就是我們探討的判斷兩個(gè)三角形是否全等的四種情況,分別是,SSS,SAS,ASA,A AS。
? 探索完三角形全等的判定,還有更新奇好玩的有關(guān)三角形的知識(shí)等待我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)呢。在小學(xué)時(shí)我們學(xué)過(guò)三角形的面積,計(jì)算時(shí)要用到三角形的高。所謂三角形的高就是從一個(gè)頂點(diǎn)出發(fā),向?qū)呑龃咕€段,它的長(zhǎng)度就是從頂點(diǎn)到對(duì)邊的距離。高不是一個(gè)孤立的概念,高是需要和頂點(diǎn)和對(duì)應(yīng)的底邊配套的。那么三角形一共有三個(gè)頂點(diǎn),三條邊,所以對(duì)應(yīng)的三角形一共有三條高,那么我們會(huì)有一個(gè)問(wèn)題?任意三角形三條高所在的直線都相交于一點(diǎn)嗎?是的,通過(guò)作圖,我們發(fā)現(xiàn)三條高都相交于一點(diǎn)。這個(gè)點(diǎn)我們叫它垂心。
把三角形的一個(gè)頂點(diǎn)和它的對(duì)邊中點(diǎn)連接起來(lái)的線段叫做三角形的中線。這條中線把三角形分成了面積相等的兩部分,三角形的三條中線也相交于一點(diǎn)嗎?答案是的,如果現(xiàn)在有一個(gè)三角形的盤(pán)子,讓你用一根手指頂住他,保持盤(pán)子平衡不掉下來(lái),那這個(gè)手指該頂在哪個(gè)點(diǎn)呢?這個(gè)問(wèn)題可以這樣解決,把三角形的三個(gè)中線畫(huà)出來(lái),它們相交于一個(gè)點(diǎn),手指頂住這個(gè)點(diǎn),鐵盤(pán)子就會(huì)保持平衡不掉下來(lái),這個(gè)點(diǎn)有個(gè)名字,我們叫它重心,可以簡(jiǎn)單理解為能使物體保持平衡的點(diǎn),就叫做重心。
我們?cè)賮?lái)了解一下三角形的另一組特殊線段,也就是三角形的角平分線,那怎么做角平分線呢?首先以一個(gè)頂點(diǎn)為圓心畫(huà)弧,在兩邊找到兩個(gè)到頂點(diǎn)距離相等的點(diǎn),之后再分別以這兩個(gè)點(diǎn)為圓心畫(huà)兩段弧,找到這兩段弧的交點(diǎn),最后連接三角形的頂點(diǎn)和這個(gè)交點(diǎn),并延長(zhǎng)到這個(gè)頂點(diǎn)的對(duì)邊,這樣就畫(huà)出了一條角平分線。再用相同的方法做出另兩條角平分線,最后我們發(fā)現(xiàn)這三條角平分線就像中線和高線一樣,都相交于一點(diǎn)了,于是我們就又得出了一條結(jié)論,就是三角形的三條角平分線也是交于一點(diǎn)的。這個(gè)點(diǎn)我們叫它內(nèi)心。
因此,三角形的這三種線段有個(gè)共同的特點(diǎn),就是在同一三角形中高線交于一點(diǎn),中線交于一點(diǎn),角平分線也交于一點(diǎn)。
三角形具有穩(wěn)定性,這個(gè)特征被廣泛應(yīng)用于實(shí)際生活中,比如蓋房子的時(shí)候,屋頂?shù)娜卿摷埽鼙WC屋頂?shù)慕Y(jié)實(shí),我們每天都能看到的自行車(chē),他的車(chē)架也是三角形的結(jié)構(gòu)。