八年級三角形全等的判定方法,課本中介紹了四種:邊邊邊 (SSS)公理、邊角邊 (SAS)公理、角邊角 (ASA)公理和角角邊 (AAS)定理,圖1對特殊的直角三角形在判定全等時,除了以上四種方法外,還有“斜邊、直角邊” (HL)定理.而眾所周知,“ SSA”是不能用來作為判定任意兩個三角形全等的條件的,教材中也給出了反例(人教版八年級上冊98頁).人教版對于三角形全等的判定方法是通過作圖得到的,那么我們作一個△A′B′C′,使其與△ABC滿足“SSA”,我們看會出現怎樣的情況.圖2
如圖2,已知△ABC,作A′C′=AC,∠A′C′M=∠C,以點A′為圓心,以AB長為半徑畫弧與射線CM交于點B′和B″,連接A′B′和A′B″,我們會發現同樣滿足“SSA”條件的△A′B′C′與△ABC全等,但是△A′B″C′卻不全等于△ABC;而“HL”定理的條件應屬于“SSA”判定條件.這是為什么呢?
經過自己觀察對比,我們發現圖1反例中的兩個三角形△ABC和△ABDC及圖2中的兩個三角形△ABC和△A′B″C′不是同類三角形(其中一個是銳角三角三角形,另外一個是鈍角三角形).而“HL”定理中的兩個三角形及圖2中的兩個三角形△A′B′C′和△ABC都是同類三角形.根據這個發現,我們可以大膽設想:在符合一定條件下的兩個三角形如果滿足“SSA”也是全等的,為此我們做以下探究.
探究一求證“有兩邊及其中一邊的對角對應相等的兩個直角三角形全等”.
這個命題我們轉化為下面兩個命題:
(1)求證:兩直角邊及其中一邊的對角對應相等的兩個直角三角形全等.
此命題中除了有兩組對應邊和一組對應角相等之外,還有兩個直角相等,所以可以根據“ASA”或“AAS”證明此命題是一個真命題,此處略去證明過程.
(2)求證:斜邊和一直角邊對應相等的兩個直角三角形全等.
如圖3,在Rt△ABC與Rt△A′B′C′中,AB=A′B′,AC=A′C′,∠C=∠C′=90°,求證:Rt△ABC≌Rt△A′B′C′.
圖3分析延長AC至D,使CD=AC,延長A′C′至D′,使C′D′=A′C′,連結BD、B′D′,則易證△A′B′C′≌△D′B′C′,則得到∠A=∠A′,從而可證△ABC≌△DBC.
通過上面的探究我們可以發現:
結論1兩邊及其中一邊的對角對應相等的兩個直角三角形全等.即“邊邊角”可判定兩個直角三角形全等.
探究二兩邊及其中一邊的對角對應相等的兩個銳角三角形全等嗎?
圖4如圖4,銳角三角形△ABC,△A′B′C′,AB=A′B′,AC=A′C′,∠B=∠B′.求證:△ABC≌△A′B′C′.
分析:分別過點A,A′作AD⊥BC于D,A′D′⊥B′C′于D′,則根據“AAS”可證△ABD≌△A′B′D′,所以AD=A′D′,從而根據“HL”易證Rt△ADC≌Rt△A′D′C′,從而∠C=∠C′,進而易證△ABC≌△A′B′C′.
通過上面的探究可得出結論:
結論2兩邊及其中一邊的對角對應相等的兩個銳角三角形全等.即“邊邊角”可判定兩個銳角三角形全等.
探究三兩邊及其中一邊的對角對應相等的兩個鈍角三角形全等嗎?
若△ABC′,△A′B′C均為鈍角三角形,AB=A′B′,AC=A′C′,∠B=∠B′,那么△ABC與△A′B′C′會不會全等呢?
分析:(1)當∠B=∠B′,且∠B,∠B′均為銳角時;
圖5① 如圖5,當∠C,∠C′均為銳角時;
分別過點A,A′作AD⊥BC于D,A′D′⊥B′C′于D′,則根據“AAS”易證△ABD≌△A′B′D′,所以AD=A′D′ ,從而根據“HL”易證Rt△ADC≌Rt△A′D′C′,進而易證△ABC≌△A′B′C′.
圖6②如圖6,當∠C,∠C′均為鈍角時,分別過點A,A′作AD⊥BC交BC的延長線于點D,A′D′⊥B′C′交B′C′的延長線于點D′,則根據“AAS”易證△ABD≌△A′B′D′,所以AD=A′D′ ,從而根據“HL”易證Rt△ADC≌Rt△A′D′C′,進而易證△ABC≌△A′B′C′.圖7
③當∠C,∠C′一個為銳角,另一個為鈍角時,△ABC與△A′B′C′不全等(如圖7).
(2)當∠B=∠B′,且∠B,∠B′均為鈍角時.
圖8分析如圖8,此時∠C,∠C′為銳角,分別過點A,A′作AD⊥BC交CB的延長線于點D,A′D′⊥B′C′交C′B′的延長線于點D′.因為∠ABC=∠A′B′C′ 所以∠ABD=∠A′B′D′,則根據“AAS”易證△ABD≌△A′B′D′,所以AD=A′D′ ,從而根據“HL”易證Rt△ADC≌Rt△A′D′C′,進而易證△ABC≌△A′B′C′.
結論3兩邊及其中一邊的對角對應相等的兩個鈍角三角形,若另一對應相等的邊所對的角都是銳角(或都是鈍角),則這兩個鈍角三角形全等;否則這兩個鈍角三角形不全等.
綜合上面的探究可以得出以下結論:
1. 兩邊及其中一邊的對角對應相等的兩個銳角(直角)三角形全等.
2.兩邊及其中一邊的對角對應相等的兩個鈍角三角形,若另一對應相等的邊所對的角都是銳角(或都是鈍角),則這兩個鈍角三角形全等;否則這兩個鈍角三角形不全等.