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        它們一定全等嗎

        2008-04-29 00:00:00陳德前

        作者簡介 陳德前,中學(xué)高級(jí)教師,江蘇省中學(xué)數(shù)學(xué)特級(jí)教師,泰州市有突出貢獻(xiàn)的中青年專家,興化市教育局教研室副主任,中國管理科學(xué)研究院學(xué)術(shù)委員會(huì)特約研究員,江蘇省考試研究會(huì)會(huì)員,江蘇省教育學(xué)會(huì)中學(xué)數(shù)學(xué)教育專業(yè)委員會(huì)會(huì)員,泰州市教育學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)教育委員會(huì)會(huì)員,泰州市教育局教研室兼職教研員,興化市人民政府兼職督學(xué),興化市教育學(xué)會(huì)副秘書長.

        我們已經(jīng)知道,要使兩個(gè)三角形全等,至少需要三個(gè)條件,而且其中至少要有一條邊對應(yīng)相等.那么,如果滿足“有兩邊及其中一邊的對角對應(yīng)相等(即SSA)”的條件,能判定兩個(gè)三角形全等嗎?

        答案是:不一定!如圖1,在△ABC中,AB>AC.以A點(diǎn)為圓心,AC為半徑畫弧,交BC于點(diǎn)E.可以看到,在△ABC和△ABE中,雖然有∠B=∠B,AB=AB,AC=AE,但顯然△ABC和△ABE并不全等.這說明,滿足“有兩邊及其中一邊的對角對應(yīng)相等”條件的兩個(gè)三角形并不一定全等.

        例在圖2中,∠BAC是鈍角,AB=AC.D、E分別在AB、AC上,CD=BE.試證明∠ADC=∠AEB.

        錯(cuò)解:在△ADC和△AEB中,因?yàn)锳C=AB,CD=BE,∠BAE=∠CAD(公共角),所以△ADC≌△AEB,所以∠ADC=∠AEB.

        分析:這里的△ADC和△AEB滿足“有兩邊及其中一邊的對角對應(yīng)相等”的條件,屬于SSA的情況,我們不能直接判定它們?nèi)龋仨毻ㄟ^添加輔助線將條件進(jìn)行轉(zhuǎn)化,再應(yīng)用全等三角形的判定方法來解決.

        正解:如圖3,因?yàn)椤螧AC是鈍角,所以過B、C兩點(diǎn)分別作CA、BA的垂線,垂足分別為F、G.

        易知有△ABF≌△ACG(AAS),所以BF=CG.又在Rt△BEF和Rt△CDG中,由BE=CD,所以Rt△BEF≌Rt△CDG(HL).所以∠GDC=∠BEF,即∠ADC=∠AEB.

        那么,是不是滿足“有兩邊及其中一邊的對角對應(yīng)相等”的條件的兩個(gè)三角形一定不全等呢?也不是.如圖4,在△ABD和△ACD中,AB=AC,AD=AD,∠ADB=∠ADC=90°,它們滿足“有兩邊及其中一邊的對角對應(yīng)相等”的條件,由等腰三角形的軸對稱性可知,△ABD和△ACD全等.因此,我們只能說,滿足“有兩邊及其中一邊的對角對應(yīng)相等”條件的兩個(gè)三角形不一定全等.

        現(xiàn)在我們感興趣的是,如果已知兩個(gè)三角形有兩邊及一角對應(yīng)相等,如何處理和安排這三個(gè)條件,才能使這兩個(gè)三角形全等呢? 對于滿足條件“兩邊和一角對應(yīng)相等”的三角形,實(shí)際上可以分為兩種情況:(1)兩邊和夾角對應(yīng)相等,即滿足SAS的條件,這時(shí)能判定它們?nèi)?;?)兩邊及其中一邊的對角對應(yīng)相等,即滿足SSA的條件,則這兩個(gè)三角形不一定全等.對于(2),若加強(qiáng)其中的某個(gè)條件,就可以使這兩個(gè)三角形全等.這種情況下有眾多的方案.

        方案1:若兩個(gè)三角形有兩邊及其中一邊的對角對應(yīng)相等,當(dāng)這個(gè)角是直角時(shí),則這兩個(gè)三角形全等.

        方案1是說,在兩個(gè)直角三角形中,有兩邊對應(yīng)相等,則這兩個(gè)三角形全等.這是很明顯的,因?yàn)椋喝粢阎獌蛇吺侵苯沁?,則根據(jù)SAS可知,這兩個(gè)三角形全等;若已知兩邊是一條直角邊和斜邊,則根據(jù)HL可知,這兩個(gè)三角形全等.因此無論哪種情況,這兩個(gè)三角形都全等.

        方案2:若兩個(gè)三角形有兩邊及其中一邊的對角對應(yīng)相等,當(dāng)這個(gè)角是鈍角時(shí),則這兩個(gè)三角形全等.

        方案2是說,在兩個(gè)鈍角三角形中,有兩邊對應(yīng)相等,則這兩個(gè)三角形全等.如圖5,在△ABC和△DEF中,AB=DE,BC=EF,∠ACB=∠DFE>90°,則△ABC≌△DEF.事實(shí)上,如圖5,過B、E分別作AC、DF的垂線,垂足為M、N,由∠ACB=∠DFE,得∠BCM=∠EFN.又BC=EF,所以Rt△BCM≌Rt△EFN(AAS).所以,BM=EN.再由HL可以證明Rt△ABM≌Rt△DEN,得∠A=∠D.再證明△ABC≌△DEF就容易了.

        方案3:若兩個(gè)三角形有兩邊及其中一邊的對角對應(yīng)相等,當(dāng)這個(gè)角的對邊恰好是公共邊時(shí),則這兩個(gè)三角形全等.

        方案3的正確性可以由圖6來證明.在△ABC和△ADC中,AB=AD,AC=AC,∠B=∠D.連接BD,則∠ABD=∠ADB.又∠ABC=∠ADC,所以∠CBD=∠CDB,所以BC=DC.再由SSS證明△ABC≌△ADC.

        方案4:若兩個(gè)三角形有兩邊及其中一邊的對角對應(yīng)相等,當(dāng)這個(gè)角的對邊恰好是這兩邊中的大邊時(shí),則這兩個(gè)三角形全等.

        方案4的正確性可以這樣來證明:將兩個(gè)三角形的大邊重疊,使兩個(gè)三角形位于公共邊的兩側(cè),如圖6,同上即可證明這兩個(gè)三角形全等.

        方案5:若兩個(gè)三角形有兩邊及其中一邊的對角對應(yīng)相等,當(dāng)這兩邊的夾角是鈍角時(shí),則這兩個(gè)三角形全等.

        方案5是說,在兩個(gè)鈍角三角形中,夾鈍角的兩邊對應(yīng)相等,另有一對對應(yīng)角相等,則這兩個(gè)三角形全等.如圖7,在△ABC和△DEF中,AC=DF,BC=EF,∠ACB>90°,∠DFE>90°,∠A=∠D,則△ABC≌△DEF.事實(shí)上,分別過C、F作AB、DE的垂線,垂足分別為M、N,由∠A=∠D,AC=DF,可得Rt△ACM≌Rt△DFN(AAS),有CM=FN.再由BC=EF,根據(jù)HL可得Rt△BCM≌Rt△EFN,有∠B=∠E.再證明△ABC≌△DEF就容易了.

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