小學里我們已經用拼圖(如圖1)的方法得出:
三角形3個內角的和等于180°.
現在我們一起來探索證明這一結論的其他方法.
方法一:如圖2(1),木條a與木條b平行,則有∠1+∠2=180°.
如果將木條a繞點A轉動,使它與木條b相交于點C,如圖2(2),則∠2被分成兩個角∠3和∠4,由平行線的性質知∠4=∠5.于是,在△ABC中,有∠1+∠3+∠5=∠1+∠3+∠4=∠1+∠2=180°.
由此可見,利用平行線可以探索出三角形的內角和,但在圖1(1)的△ABC中并不存在平行線,怎么辦?我們可以添加平行線達到目的.
方法二:如圖3,延長BC到D,在△ABC的外部,以CA為一邊,CE為另一邊,作∠1=∠A,于是CE∥BA,得∠B=∠2.
又因為∠1+∠2+∠ACB=180°,
所以∠A+∠B+∠ACB=180°.
方法三:如圖4,過點A作EF∥BC,則∠1=∠B,∠2=∠C.
又∠1+∠BAC+∠2=180°,
所以∠BAC+∠B+∠C=180°.
方法四:如圖5,過點A作EF∥BC,延長BA、CA,則∠1=∠C,∠3=∠B.又∠2=∠BAC,∠1+∠2+∠3=180°.所以,∠BAC+∠B+∠C=180°.
方法五:如圖6,在BC上取點D,連結AD,則∠BAC=∠1+∠2.過B作BE∥AD,過C作CF∥AD,則BE∥CF.
所以∠1=∠3,∠2=∠4.
而∠3+∠ABC+∠ACB+∠4=180°,所以∠BAC+∠ABC+∠ACB=∠1+∠2+∠ABC+∠ACB=180°.
方法六:如圖7,在BC上任取一點D,過D作DE∥AB,與AC交于E,作DF∥AC,與AB交于F,則∠1=∠C,∠2=∠B,∠3=∠4,∠4=∠A.易知∠3=∠A,而∠1+∠2+∠3=180°,故∠A+∠B+∠C=180°.
當然D點也可以取在三角形的內部,請同學們自己證明.
以上幾種方法(除方法五外)是在把三角形紙板的三個內角剪下拼在一起,構成一個平角的實驗基礎上產生的,特點是添作平行線,運用平行線的性質以及等量代換而完成證明.下面還有一種十分有趣的方法,不直接從內角考慮,而從外角入手,運用運動的觀點來解決問題.
方法七:如圖8,設AB邊上任一點P處有一個人,面向B點前進,到達B點后轉動一個角度∠1,面向C點前進,到達C點后再轉動一個角度∠2,再面向A點前進,到達A點后再轉動一個角度∠3,最后又回到P點,仍面向B點站立,那么這個人在這個過程中共轉了一周,即∠1+∠2+∠3=360°.
而∠1=180°-∠ABC,∠2=180°-∠ACB,∠3=180°-∠BAC.
所以∠1+∠2+∠3=540°-(∠ABC+∠ACB+∠BAC)=360°,所以∠BAC+∠ABC+∠ACB=180°.
你還有其他方法嗎?請把你的想法寄到《初中生世界》編輯部來,與大家進行交流.
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