SSA,AAA为什么不能判断全等?HL怎么理解?被冤枉多年的SSA
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学完全等后,我们都知道判断全等的条件(SSS,SAS,AAS,ASA,HL+90度),我们发现这都是有三个条件组成(HL相当于90度和两边),其实三角形的边角条件选三个组合有四大类(三个边、三个角、两边一角、两角一边),再考虑位置关系,其中两边一角需要区分邻角还是夹角,两角一边区分夹角邻角,一共是6种情况(SSS,SAS,SSA,AAS,ASA,AAA),有两个是没有在全等条件里的(HL比较特殊后面会说),今天就来讨论下为什么这两不行(相关文件老师们请点击阅读原文下载,下载密码tv8z)
上面的内容可能老师都知道,但是到底SSA为什么说是冤枉呢,请看下文。
先看AAA,的一个反例,就是大小不同,形状相同(三个角相等)的三角形(其实是相似,这里可以铺垫一下相似,形状一样大小不一样)
怎么理解这个形状相同呢?我一般是举例用放大镜,放大一个三角形,三角形变大了,但是每个角其实没变,形状还和原来一样
AAA还有一个,简单反例就是三角形中的平行线(是后来的平行相似模
型)
通过这个情况的线段变化,我们可以发现,AAA再加上一个边相等两个三角形就必然一模一样,也就是AAAS可以判断全等,其实AAA是多余的,因为内角和定为180度,所以只要AA就等价于AAA了,所以AAAS其实可以去掉一个角,就会产生AAS和ASA,这也是为什么两角一边不需要考虑位置关系两种都可以判全等了。(我一般把这两种方法合二为一,因为以后也不需要写原理所以只要记住两角一边必全等)
接下来主角登场,对比下,两边一角的两个兄弟SAS,SSA就有不同的待遇了。主要是SSA存在反例经典。
如下图1:三角形GIJ和三角形GIH满足SSA但是显然不全等。
产生这个反例的原因是因为直线外一点I,到直线GH上一点连线段为一个固定值(大于垂线段长度),这样的点存在两个。所以产生了分歧误会。导致SSA不一定全等。
动起来看看:
虽然SSA不一定全等但是稍作限制其实还是可以证明全等的。(这就是为啥说他有点冤枉),一开始(N年前)接触这个知识点的时候,我看这个反例图中的两个三角形像是一个锐角一个钝角,我就大胆的下结论:当两个三角形同为锐角/钝角/直角三角形的时候(注意这里强调是三角形不是角),SSA可以判断全等,但是我错了一些。
我们再看看反例,下图显然是一锐角一钝角,并且根据等腰可以得到公共边的对角IJG和IHG是互补的,我当时就这么想,互补和为180,那显然一个角是锐角一个角是钝角的啊。但是我疏忽了。因为有一个角是钝角的三角形是钝角三角形,但是有一个角是锐角的三角形不一定是锐角三角形。
下边这个图就打脸了,两个都是钝角三角形,但是公共角是锐角(也就是相等的那个A是锐角),此时反例成立,是不能判全等的。
下图,可以是一个钝角三角形和一个直角三角形。也是相等的那个A是锐角,此时反例能成立,是不能判全等的。(思考一下相等的角A是钝角呢?)
不过至少还是有对的部分两个都为锐角三角形,或都为直角三角形的时候SSA是可以判断全等的。如下图把公共角变为90度,发现不论J和H是同侧还是异测,两个三角形都全等。也就是此时SSA可以判断全等
定眼一看,这不就是HL吗?!!,原来HL并没有被满门抄斩,只是改头换面活了下来,并且发挥着重要的作用。(是不是想起了琅琊榜里的林殊,化名梅长苏。扶摇里的轩辕越,化名宗越)
所以HL其实就是直角三角形中的SSA,HL还有一种理解,有的教材HL并不是和其他四种一起学的,而是在学完直角三角形性质勾股定理之后,勾股定理就是Rt三角形中已知两边可以确定第三边。所以HL两边确定一样,第三边也就相等,相当于SSS。
(也有老师与有不同的说法,其实本质原理是一样的就是通过加条件,使反例无法成立(失效),这样SSA就可以判断全等了,我是区分三角形的形状(用锐角三角形,直角三角形,钝角三角形区分);也可以区分那个相等的角,相等的角是钝角时候SSA成立,相等角是直角时候SSA成立,相等角是锐角时候SSA不成立;还可以加上相等的角是最长边的对角)
别着急还没完,还有另一个反例,如下图,其实就是把一个三角形沿着GI翻折过去。
在定眼一看,这不就是对角互补、一对临边相等、含角分线模型吗?(名字常被简化,其实是这三个条件知二推一)证法为做双垂然后略。下面简单看看。
如下图两个都为钝角三角形
也可以是一锐一钝,或者一直一钝。
下图封面:
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