问题引入
已知:在 △ABC 中,AB = AC,点 D 在 AC 上,AD = BE。
要证的结论有两问:
- 求证 △ABD ≌ △ACE;
- 探索 ∠BDA 与 ∠CEA 的大小关系。
题面只有「两边相等」和一个「AD = BE」,看上去条件并不够。先把图画出来,再拖动 D、E 看看图形自己会说话。
动态观察
拖动 D 与 E,注意 D 始终在 AC 上、AD 与 BE 这两个长度始终相等,图中两个三角形也随之变化。
- 拖动 D,点 E 会在 AB 上同步移动,使 AD = BE 一直成立。
- 拖动 A、B、C,改变整个三角形的形状,AB = AC 与公共角 ∠A 始终保留。
- 看侧栏「条件」一行:会依次列出参与判定的等量关系。
- 看侧栏「度量」一行:AD 与 BE 的数值实时显示,永远相同。
- 观察两个色块的形状:不论怎么拖,它们始终一模一样。
规律发现
无论把 D、E、A、B、C 拖到哪里,△ABD 与 △ACE 都保持全等,因此:
判定条件正好是 SAS:AD = BE(等量代换后成为一组对应边)、AB = AC(已知)、∠BAD = ∠CAE(公共角)。
原理解释
把条件逐条落成公式,公共角这类直觉说法要写成一步可核对的等量代换。
- 公共角:∠BAD 与 ∠CAE 是同一个角 ∠A,所以 ∠BAD = ∠CAE。
- 对应边一:AB = AC(已知)。
- 对应边二:AD = BE,而 BE 落在 AB 上,由等量代换可写成 BD 一侧的对应关系,配合第 1、2 条使用。
- 由 SAS 得 △ABD ≌ △ACE。
- 全等三角形对应边相等、对应角相等,于是 BD = CE,∠BDA = ∠CEA。
五个判定各自的「配方」:
- SSS:三组对应边相等。
- SAS:两组对应边相等,且夹角相等。
- ASA:两组对应角相等,且夹边相等。
- AAS:两组对应角相等,再加一组对应边相等。
- HL:只在直角三角形中,斜边与一条直角边对应相等。
例题应用
仍以本题为例,把证明写成可核对的步骤。
- 在 △ABC 中,AB = AC,点 D 在 AC 上,点 E 在 AB 上,且 AD = BE。
- 因为 ∠BAD 与 ∠CAE 都是 ∠A,所以 ∠BAD = ∠CAE。
- 又 AB = AC、AD = BE,满足「边—角—边」的位置关系。
- 所以 △ABD ≌ △ACE(SAS)。
- 由全等推出 BD = CE、∠BDA = ∠CEA(对应边、对应角)。
互动练习
已知 AB = AC,D 在 AC 上、E 在 AB 上且 AD = BE,判定 △ABD ≌ △ACE 的依据是( )
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条件为 AB = AC、AD = BE,公共角 ∠BAD = ∠CAE 恰好是这两组边的夹角,所以用 SAS。
由 △ABD ≌ △ACE 可以推出( )
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全等三角形的对应边相等、对应角相等:BD 与 CE 是对应边,∠BDA 与 ∠CEA 是对应角。
在一般三角形中,下列哪组条件能判定两个三角形全等( )
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AAA 只能得到相似,边长可以随意放大;SSA 位置关系不固定,可能对应不全等的图形;只有 SAS 等正确的位置关系才可判定全等。
在直角三角形中,若斜边与一条直角边分别对应相等,则可用哪个判定字母表示全等?
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直角三角形中斜边与一条直角边对应相等时,用 HL 判定全等。