唐昌明
最近我上一屆的學(xué)生小勇回來學(xué)校來看我,再次和我討論起SSA到底能不能證明兩個(gè)三角形全等的問題,他仍然堅(jiān)持認(rèn)為SSA是可以證明全等的。小勇說最近他看了某所高校所主辦的雜志中的一篇文章,題目就是《SSA到底能不能證明全等》很受啟發(fā),認(rèn)為現(xiàn)在有足夠理由說服我。小勇目前就讀高中,數(shù)學(xué)的視野自然增加不少,對(duì)本問題也許有了真知灼見??纯托∮碌囊娊猓?/p>
一、他認(rèn)為教材應(yīng)該講SSA證明全等
我們知道,人教版實(shí)驗(yàn)教科書八年級(jí)數(shù)學(xué)教材上學(xué)期講述的證明三角形全等有很多方法:SSS、SAS、AAS、ASA、HL。關(guān)于SSA,也就是,已知三角形的兩邊以及一邊的對(duì)角對(duì)應(yīng)相等時(shí)兩個(gè)三角形是否全等,教材舉出了如右圖的例子:
△ABC與△ABD中,AB=AB,AC=AD,∠B=∠B,但是兩個(gè)三角形不能重合---不全等。從而給出了結(jié)論:已知三角形的兩邊以及一邊的對(duì)角對(duì)應(yīng)相等時(shí)并不能證明兩個(gè)三角形全等。
小勇認(rèn)為,這是教材的武斷,他說這兩個(gè)三角形的形狀不相似,大小也不一樣當(dāng)然是不全等,如果形狀一樣,又滿足SSA,完全可以證明全等。比如證明兩個(gè)直角三角形全等的HL,即已知兩個(gè)直角三角形的一個(gè)直角邊和一個(gè)斜邊對(duì)應(yīng)相等的情況下,就可以判斷出這兩個(gè)直角三角形全等。所以HL就是SSA的特例,只不過現(xiàn)在已知的另外一個(gè)角是90度而已,教材不是也作為定理了嘛,為什么就不肯承認(rèn)SSA的正確性呢?
二、他認(rèn)為可以利用園的性質(zhì)從另一角度證明SSA的正確性。
為了研究和△ABC滿足SSA條件的三角形,做出它的外接圓,如圖(1),
并以AB為邊,在同側(cè)作△ABD,要想使其滿足有一個(gè)角相等,只能使點(diǎn)D在圓上,要想有另外一個(gè)“非夾邊”對(duì)應(yīng)相等,只需取BD=AC,則弧BD=弧AC所以∠ABC=∠BAD,又因?yàn)椤螩=∠D,所以△ABC≌△BAD(AAS)。如果AB恰好是直徑如圖(2),則可以做出三個(gè)滿足SSA的三角形,全都與△ABC全等。這個(gè)時(shí)候所討論三角形都是直角三角形,本質(zhì)就是HL, 其正確性毋庸質(zhì)疑。
因此,小勇認(rèn)為應(yīng)該承認(rèn)SSA的正確性,如果把SSA編進(jìn)教材,可以如此總結(jié):已知三個(gè)條件對(duì)應(yīng)相等,并且至少有一個(gè)條件是邊相等的情況下,我們就可以證明這兩個(gè)三角形全等。
針對(duì)小勇談的第一點(diǎn),我認(rèn)為,兩個(gè)如果三角形以形狀相同為前提,SSA可以證明全等的結(jié)論是正確的,但這樣一來,兩個(gè)三角形全等的條件由三個(gè)變成了四個(gè),并不是真正的SSA。另外形狀相同涉及到相似的概念,學(xué)生尚未正式學(xué)習(xí),這樣處理顯然不妥,教材當(dāng)然不予采納。數(shù)學(xué)講究嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué),一旦有一個(gè)反例,則命題的局部正確性不足以使其成為定理。
其實(shí)他第二點(diǎn)談的證明方法似乎是新穎的,但是并沒有全面考慮,我就他的圖形的基礎(chǔ)上舉出反例如下:
在圖(3)中,滿足AC=AD,AB=AB,∠ABC=∠ABD,滿足SSA的條件,但是△ABC與△ABD會(huì)全等嗎?我問小勇,他無言以對(duì)。在圖(4)中,滿足AC=AC,BC=CD, ∠B=∠D,滿足SSA的條件,但是△ABC與△ABD會(huì)全等嗎?小勇再次無言以對(duì)。
小勇說沒有想到自己證明方法有遺漏,實(shí)在可惜,哎這個(gè)方法也是在雜志上學(xué)來的啊,想不到會(huì)是不全面的。盡管小勇承認(rèn)了后面證明方法的疏漏,但他還是堅(jiān)持認(rèn)為教材應(yīng)該承認(rèn)SSA的正確性。 這孩子還真是很扭!
其實(shí)我們知道,SSA在角為直角和鈍角時(shí)都是成立的。當(dāng)角為直角時(shí)SSA其實(shí)就是HL定理,角為鈍角時(shí),SSA作為定理也未嘗不可。教材的安排維護(hù)了定理的嚴(yán)謹(jǐn)性科學(xué)性全面性,顯然也是很有道理的。我想時(shí)間會(huì)說服小勇的,現(xiàn)在就讓他繼續(xù)思考吧!思考著,自然進(jìn)步著!
參考文獻(xiàn):
1.《全日制義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)稿)》
2.《基礎(chǔ)教育課程改革綱要(試行)》
3.《義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書數(shù)學(xué)八年級(jí)上冊(cè)》