内容正文:
14.2.1 用“SAS”判定三角形全等
第十四章 全等三角形
课堂导入
有一位工匠师傅,不小心把一块漂亮的三角形玻璃摔碎了,手里只剩下一个角和两条边的碎片。他非常着急,因为他想配一块和原来一模一样的玻璃。这块破碎的玻璃还能“复原”吗?这就是我们今天要探索的数学奥秘。
🧩 开动脑筋想一想:只拿着“一个角和两条边”的碎片,能配出与原来完全一样的玻璃吗?要确定两个三角形全等,到底需要哪些关键信息呢?
锁定目标:三角形全等的判定!
核心思考:从“全部条件”到“部分条件”,如何用最少、最关键的元素来确定三角形的形状和大小,是我们本节课要解决的核心问题。
1.7.2013
同学们好!今天上课之前,老师想给大家讲一个故事。有一位工匠师傅,他不小心把一块漂亮的三角形玻璃给摔碎了。他手里只剩下一个角和两条边的碎片。他非常着急,因为他想配一块和原来一模一样的玻璃。大家开动小脑筋想一想,他只拿着这一个角和两条边,能配出一块一模一样的玻璃吗?需要知道哪些信息才可以呢?这就是我们今天要一起探索的秘密!让我们一起进入今天的数学之旅——《三角形全等的判定》!
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情境引入
核心思考:寻找全等判定的“密码”
我们知道一个三角形包含6个元素:3条边和3个角。如果要判定两个三角形全等,难道必须要这6个元素全部对应相等吗?最少需要知道几个元素对应相等,就能确定两个三角形全等呢?
1个条件?
只给一条边或一个角,能画出唯一确定的三角形吗?
2个条件?
如果是两条边、两个角或一边一角,能保证全等吗?
3个条件?
三个元素的组合有哪些?这会不会是解开谜题的关键?
化身侦探!
让我们一起动手探索、验证,找出判定三角形全等的第一个“密码”!
1.7.2013
我们知道,一个三角形有6个元素:3条边和3个角。如果要让两个三角形全等,是不是需要这6个元素都对应相等呢?大家猜猜看,最少需要知道几个元素对应相等,我们就能确定这两个三角形全等了呢?是1个?2个?还是3个?今天,我们就来当一回小侦探,寻找判定三角形全等的第一个‘密码’!
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探究与应用
由全等三角形的定义可知,如果两个三角形满足三条边分别相等,三个角分别相等,那么这两个三角形全等.能否在上述六个条件中选择部分条件,简捷地判定两个三角形全等呢?
活动1 探究并掌握判定三角形全等的方法“SAS”,并应用其解决简单的问题
问题情境
(1)先任意画出一个△ABC.再画一个△A'B'C',使△ABC与△A'B'C'满足AB=A'B',BC=B'C',CA=C'A',∠A=∠A',∠B=∠B',∠C=∠C'六个条件中的一个(一边或一角分别相等)或两个(两边、一边一角或两角分别相等).你画出的△A'B'C'与△ABC一定全等吗?
操作尝试
解:(1)画图略,不一定全等.
探究新知
我们按照条件由少到多的顺序进行研究:
① 先任意画出一个△ABC,再画一个△A'B'C',使△ABC 与 △A'B'C' 满足一个条件(一边或一角分别相等). 你画出的△A'B'C' 与△ABC 一定全等吗?
探究1
一条边相等:
一个角相等:
探究新知
② 满足两个条件(两边、一边一角或两角分别相等)时,△A'B'C' 与△ABC 一定全等吗?
探究1
①两个角相等:
②两条边相等:
③一个角和一条边相等:
4
6
4
4
6
只满足一个或两个条件时, 不能保证两个三角形一定全等.
合作探究
动手实践:绘制特定三角形请大家拿出纸、笔和尺子,尝试画一个三角形。具体要求为:确定两条边的长度分别是4厘米和6厘米,并且这两条边的夹角为60度。完成绘制后,与同桌交换作品对比,看看你们画出的三角形是否完全一样?能否重合?
📐 核心绘制参数
1. 边长设定:选取两条线段,长度严格为4厘米和6厘米。
2. 角度限定:两条边相交形成的夹角必须为60°,注意区分夹角与其他外角。
关键点:边-角-边(SAS)的固定性
📝 分步操作指南
① 基础:先画一条6厘米的线段作为底边;② 定角:以一端点为顶点,用量角器画出60°角;③ 截边:在角的另一条边上截取4厘米线段;④ 收尾:连接剩余两个端点,形成三角形。
思考:为什么大家的图形会完全重合?
互动小结:当三角形的两条边及其夹角确定时,这个三角形的形状和大小就唯一确定了。这就是三角形全等判定中“边角边(SAS)”的基本原理。
1.7.2013
现在,请大家拿出准备好的纸、笔和尺子。我们一起来做个小实验。请大家画一个三角形,要求是:两条边分别是4厘米和6厘米,并且这两条边的夹角是60度。画好之后,可以和你的同桌比一比,你们画的三角形是不是一模一样呢?能不能完全重合?给大家几分钟时间动手操作和交流。
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合作探究
探究发现:惊人的一致
同学们在动手绘制和同桌对比后,是不是发现了一个有趣的现象?只要我们规定了三角形的两条边的长度,以及这两条边的夹角大小,无论谁来画,最终得到的三角形的形状和大小都是唯一的、完全重合的!
现象思考
为什么会出现这样的结果呢?这说明当“两边+夹角”这三个关键要素确定后,三角形的其他要素(第三边长度、另外两个角的大小)就被唯一确定了,无法更改。
核心判定“密码”
我们由此得出重要结论:两条边和它们的夹角这三个条件,足以“锁定”一个三角形的形状和大小。这就是三角形全等的第一个判定定理——“边角边”(SAS)的直观来源!
总结:两边及其夹角对应相等的两个三角形全等,简写成“边角边”或“SAS”。
1.7.2013
好了,同学们,大家都画好了吗?和同桌比较的结果怎么样?是不是发现,只要我们规定了两条边的长度和它们的夹角,画出来的三角形形状和大小都是唯一的,完全一样的!这说明了什么呢?这说明,两条边和它们的夹角这三个条件,就足以‘锁定’一个三角形的形状和大小了!这就是我们今天要找的第一个判定‘密码’!
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(2)如图14-2-1,在△A'B'C'和△ABC中,∠A'=∠A,A'B'=AB,A'C'=AC.
①直观判断△A'B'C'和△ABC是否全等;
解: (2)①全等.
图14-2-1
②请对你的判断进行说明.
解:②如图,由∠A'=∠A可知,如果使点A'与点A重合,并且使射线A'B'与射线AB重合,那么射线A'C'与射线AC重合.再由A'B'=AB,A'C'=AC,可知点B',C'分别与点B,C重合.这样,△A'B'C'的三个顶点与△ABC的三个顶点分别重合,△A'B'C'与△ABC能够完全重合,因而△A'B'C'≌△ABC.
图14-2-1
两边一角
两角一边
三边
三角
三个条件
当满足三个条件时,△ABC 与△A'B'C' 全等吗?分哪几种情况?
探究新知
①两边及夹角
②两边和其中一边的对角
如图,直观上,如果∠A,AB,AC 的大小确定了,△ABC 的形状、大小也就确定了. 也就是说,在△A'B'C' 与△ABC 中,如果∠A' =∠A,A'B' = AB,A'C' = AC,那么△A'B'C'≌△ABC.
这个判断正确吗?
探究2
知识点 用“SAS”判定三角形全等
C
A
B
C'
A'
B'
合作探究
三角形全等的判定公理 1
有两边和它们的夹角对应相等的两个三角形全等
(简称为“边角边”公理,英文缩写“SAS”)
几何语言表述(在△ABC和△DEF中):
AB = DE (已知 对应边相等)
∠B = ∠E (已知 对应夹角相等)
BC = EF (已知 对应边相等)
∴ △ABC ≌ △DEF (SAS)
1.7.2013
刚刚我们通过动手操作发现的这个规律,在数学上是一个非常重要的公理。大家看屏幕:有两边和它们的夹角对应相等的两个三角形全等。为了方便记忆,我们给它取个名字,叫做‘边角边’公理,英文缩写就是SAS。大家一定要记住这个名字:SAS!边—角—边!
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核心解读
SAS公理的关键核心:“夹”字!夹角,是指由两条边共同组成,且被这两条边“夹”在中间的那个角。它是判定三角形全等的核心要素,找不对夹角,就无法正确应用SAS公理。
✔ 正确示范:认准“中间”
在△ABC中,边AB和边AC的夹角是∠A。这个角的顶点是两条边的公共端点,且角的两边正好就是AB和AC,完美被“夹”在两条边中间。
结论:∠A 是 AB 与 AC 的夹角,符合SAS“夹”的定义。
✘ 错误示范:混淆“邻角”
边AB和边BC的夹角是∠B,而不是∠A。∠A虽然和AB有关,但它不是AB与BC的公共角,也没有被这两条边“夹”在中间,所以不能作为夹角。
误区警示:不是任意相关的角都能算,必须是两条边的公共角且位于中间。
💡 核心总结:夹角 = 两条边的公共端点形成的角,且角的两边就是这两条边。简言之:“两边夹一角”,缺一不可。
1.7.2013
SAS公理听起来很简单,但里面有一个字非常非常关键,大家知道是哪个字吗?对啦!就是这个‘夹’字!什么是夹角呢?大家看,夹角,就是由两条边共同组成的那个角。就像两个人手拉手,中间形成的那个角。必须是两条边‘夹’着的那个角才行!如果角不是夹角,那结论还成立吗?我们后面会探讨这个问题。现在,大家一定要先认准‘夹角’!
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两个三角形全等的判定方法——边角边: 和它们的
分别相等的两个三角形全等(可以简写成“ ”
或“ ”).
概括新知
两边
夹角
边角边
SAS
在证明两个三角形全等时,如果已知两组边分别相等,那么可根据题意去寻找两组相等边的夹角相等,利用“SAS”证明两个三角形全等.
记 方法
如图,由∠A' =∠ A 可知:
知识点 用“SAS”判定三角形全等
① 使点 A 与点 A' 重合并使射线 A'B' 与射线 AB 重合,射线 A'C' 与射线 AC 重合.
② 由 A'B' = AB, A'C' = AC,点 B',C' 分别与点 B,C 重合.
C
A
B
C'
A'
B'
(A')
(B')
(C')
知识点 用“SAS”判定三角形全等
C
A
B
△A'B'C' 的三个顶点与△ABC 的三个顶点分别重合.
△A'B'C' 与△ABC 能够完全重合.
△A'B'C'≌△ABC
(A')
(B')
(C')
分析:要运用SAS公理证明三角形全等,关键是梳理“边—角—边”的逻辑结构。需先明确两个三角形的对应顶点,再依次列出两条对应边和它们的夹角条件,最后推导出全等结论。
书写规范
导问:我们已经掌握了SAS全等判定公理,那么如何用严谨的数学符号语言,把证明过程规范地书写出来呢?
规范书写格式:
在 △ABC 和 △DEF 中:
AB = DE (已知/已证,对应边)
∠B = ∠E (已知/已证,两边的夹角)
BC = EF (已知/已证,对应边)
∴ △ABC ≌ △DEF (SAS)
💡 核心要点:书写时务必将“角”的条件写在中间,两条“边”的条件分列两侧,形成直观的SAS结构;结论处必须注明判定依据。
角是两边的“夹角”是关键
1.7.2013
我们学会了SAS公理,那怎么用数学语言把它写出来呢?这在证明题里非常重要。大家看屏幕上的格式,我们在写的时候,通常把角的条件写在中间,边的条件写在两边,这样看起来就像一个‘边—角—边’的结构,非常清晰。最后,一定要写上结论,并在括号里注明你所用的判定方法是‘SAS’。
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思路剖析
1. 锁定已知:题目给出两组对应边相等,即 OA = OC,OB = OD。
2. 对照公理:根据SAS判定定理,已知两边,还缺少“两边的夹角相等”这一关键条件。
3. 寻找夹角:OA与OB的夹角是∠AOB,OC与OD的夹角是∠COD。
4. 关键证明:∠AOB 与 ∠COD 是对顶角,根据“对顶角相等”可得 ∠AOB = ∠COD。
结论:三组条件(OA=OC,∠AOB=∠COD,OB=OD)齐备,满足SAS,可证△OAB ≌ △OCD。
例题精讲
题目呈现如图,AC与BD相交于点O,已知 OA = OC,OB = OD。求证:△OAB ≌ △OCD。
本题是对SAS全等判定定理的基础应用,核心在于如何从图形中挖掘隐含的“夹角相等”条件,体会几何证明中“找条件、补条件、证结论”的思维过程。
核心提示
在利用SAS证明全等时,必须注意角是“两边的夹角”。对顶角、公共角、直角是几何证明中最常见的隐含等角条件,要善于观察图形特征。
1.7.2013
理论学完了,我们来看看它在实际题目中是怎么应用的。请看例题1。同学们,我们要证明这两个三角形全等,首先应该看题目给了我们什么条件?题目说OA=OC,OB=OD。这是两条边对应相等,对吗?根据SAS公理,我们还需要一个什么条件?非常好!需要它们的夹角相等。那OA和OB的夹角是哪个角?OC和OD的夹角又是哪个角?这两个角是什么关系呢?太棒了!它们是对顶角,对顶角相等。现在我们找齐了三个条件,证明就水到渠成了!
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理解应用
证明:∵AB平分∠CAD,
∴∠CAB=∠DAB.
在△ABC和△ABD中,
∴△ABC≌△ABD(SAS).∴∠C=∠D.
教材典题)如图14-2-2,AC=AD,AB平分∠CAD,求证:∠C=∠D.
例
图14-2-2
证明:在△ABC和△BAD中,
∴△ABC≌△BAD(SAS).∴BC=AD.
如图14-2-3,AC=BD,∠CAB=∠DBA,求证:BC=AD.
图14-2-3
变式
知识点 用“SAS”判定三角形全等
两边和它们的夹角分别相等的两个三角形全等(可以简写成“边角边”或“SAS”)
在△ABC 与 △ A′B′C′ 中,
∴△ABC ≌△A′B′C′ (SAS)
AB = A′B′
∠A =∠A′
AC = A′C′
几何语言:
A
B
C
A'
B'
C'
基本事实:
例 1 如图,AC = AD,AB 平分∠CAD,求证∠C =∠D.
教材P33 例题
A
B
C
D
①先找隐含条件:
②再找现有条件:
③最后找准备条件:
公共边AB
AC = AD
可以证明 △ABC≌△ABD.
∠CAB =∠DAB
AB 平分∠CAD
证明:∵AB 平分∠CAD,∴∠CAB =∠DAB .
在△ABC 和△ABD中,
教材P33 例题
A
B
C
D
∴△ABC ≌△ABD (SAS)
AC = AD
∠CAB =∠DAB
AB = AB
∴∠CAB =∠DAB.
分析:要证明△OAB ≌ △OCD,需依据全等三角形判定定理寻找条件。已知OA=OC,OB=OD,且∠AOB与∠COD是对顶角,可得∠AOB=∠COD,恰好满足“边角边(SAS)”的判定条件。
典例分析
例1如图,已知OA = OC,OB = OD,∠AOB与∠COD是对顶角,求证:△OAB ≌ △OCD。
证明:在 △OAB 和 △OCD 中,
OA = OC (已知)
∠AOB = ∠COD (对顶角相等)
OB = OD (已知)
∴ △OAB ≌ △OCD (SAS)
对顶角相等是关键条件
1.7.2013
现在,我们把刚才的思考过程,一步一步地写出来。大家看,我们把已知条件和推出来的条件都清晰地列出来,然后得出结论。这样的证明过程就非常完整和严谨了。
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【分析思路】
1. 锁定已知条件:题目直接给出 AC=AD(一组对应边相等),∠CAB=∠DAB(一组对应角相等)。
2. 挖掘隐藏条件:观察图形结构,AB 是 △ACB 和 △ADB 的公共边,因此 AB=AB(第二组对应边相等)。
3. 匹配全等判定:两组边(AC=AD,AB=AB)及其夹角(∠CAB=∠DAB)分别相等,符合“边—角—边(SAS)”判定定理。
4. 得出最终结论:依据 SAS 判定,可证得 △ACB ≌ △ADB。
例题精讲
题目呈现:如图,已知线段 AC=AD,且 ∠CAB=∠DAB,试证明 △ACB 与 △ADB 全等。
这是一道典型的利用“边角边”判定全等的基础题型,关键在于发现图形中隐含的公共边条件,将分散的已知信息串联起来。
1.7.2013
我们再来挑战一个稍微复杂一点的题目。请看例题2。老规矩,先找条件。题目给了什么?AC=AD,一条边相等。∠CAB=∠DAB,一个角相等。我们要证明△ACB和△ADB全等。观察一下图形,这两个三角形有没有一条公共的边呢?对了!AB是它们的公共边,所以AB=AB。现在我们来整理一下条件:AC=AD,∠CAB=∠DAB,AB=AB。这是不是标准的‘边—角—边’呢?完全正确!我们可以开始写证明了。
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解:不一定全等.
我们知道,如果两个三角形的两边和它们的夹角分别相等,那么这两个三角形全等.如果两个三角形的两边和其中一边的对角分别相等,那么这两个三角形全等吗?
活动2 理解“SSA”不能判定两个三角形全等
问题情境
解:不全等.
如图14-2-4,在△ABC与△ABD中,AB=AB,AC=AD,∠B=∠B,那么△ABC和△ABD全等吗?
观察思考
图14-2-4
章节框架
全等三角形
全等三角形
全等三角形的
判定
角平分线的性质
“SAS”
“ASA” “AAS”
“SSS”
“HL”
角平分线的性质
角平分线的判定
$