14.2.5直角三角形全等的判定(HL)导学案2026-2027学年人教版数学八年级上册
2026-09-12
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摘要:
该初中数学导学案聚焦直角三角形全等的HL判定,通过前置补偿复习全等三角形性质、判定及直角三角形概念,以“两边及对角对应相等在直角三角形中是否全等”的问题导入,搭建从SSA到HL的认知支架。
以叠合推理分步探究HL由来,培养几何直观与推理意识,小组合作辨析HL与SSA区别及判定方法选择,发展批判性思维,分层作业与规范书写训练提升数学语言表达,助力学生掌握判定逻辑与应用能力。
内容正文:
14.2.5 直角三角形全等的判定(HL)导学案【解析版】
【学习目标】
1. 深度研读课本探究 5 叠合推理过程,一步步推导 HL 判定的由来,理解为什么 “斜边和一条直角边对应相等” 可以判定直角三角形全等。
2. 掌握 HL 判定的文字描述、适用条件、规范几何书写;能辨析:普通三角形 “两边及其中一边对角” 不能全等,但直角三角形 HL 可以全等的本质原因。
3. 能区分直角三角形全部全等判定方法,会挖掘公共斜边、公共直角边、垂直带来的直角等隐含条件完成证明。
4. 通过小组合作探究,辨析易混模型,提升严谨推理、规范书写证明过程的能力。
学习重点:HL 判定;直角三角形全等证明书写。 学习难点:读懂课本探究 5 叠合说理;辨析 HL 与 “两边及其中一边对角” 的区别;综合选择判定方法解题。
【前置补偿】
1. 全等三角形性质:全等三角形对应边相等,对应角相等。
2. 三角形全等判定:SAS、ASA、AAS、SSS。
3. 直角三角形记作Rt△;直角三角形两个锐角的关系:互余。
4. 思考:举例说明。在三角形中,“两边及其中一边的对角对应相等,两个三角形不一定全等”。 设问:如果这个三角形是直角三角形,这个 “对角” 恰好是直角,此时两边(斜边、一条直角边)对应相等,三角形是否一定全等? 答:普通三角形 SSA 会出现一锐、一钝两种不同三角形,不全等;直角三角形中,对角固定为 90°,不会出现两种情况,因此斜边、一条直角边对应相等,直角三角形一定全等。
【学生自学】 ①课本探究 5:叠合推理,一步步推导 HL 判定; ②辨析思考:为什么普通三角形 SSA 不行,直角三角形 HL 可行; ③例 6:运用 HL 完成证明;
探究一( 课本探究 5):斜边、直角边(HL)深度分步探究 已知:在 Rt△ABC 和 Rt△A'B'C' 中,∠C=∠C'=90°,AB=A'B',BC=B'C',这两个三角形全等吗?
第一步叠合操作:把两个直角三角形叠合,使点 C' 与点 C 重合;使射线 C'A' 落在射线 CA 上;射线 C'B' 落在射线 CB 上。因为 B'C'=BC,所以点 B' 与点 B重合。
第二步关键思考:现在点 B' 已经和点 B 重合,点 A' 落在射线 CA 上。 设问:射线 CA 上面有无数个点,为什么满足 A'B'=AB 时,点 A' 只能与点 A 重合? (唯一推理:在射线 CA 上,从点 B 出发向射线 CA 上任意一点作连线,到点 B 距离等于线段 AB 的点有1个。)
已知条件 A'B'=AB,因此落在射线 CA 上的点 A' 只能与点 A重合。
第三步得出全等:三个顶点 A' 与 A,B' 与 B,C' 与 C 全部重合。 ∴Rt△A'B'C' 与 Rt△ABC 能够完全重合。
基本事实:斜边和一条直角边分别相等的两个直角三角形全等。
简写:斜边、直角边 或 HL。
⚠关键限定:HL 只能用于直角三角形,普通三角形不能使用 HL。
几何语言模板:
在 Rt△ABC 和 Rt△A'B'C' 中,∠C=∠C'=90°
{ AB=A'B'(斜边) BC=B'C'(直角边) }
∴Rt△ABC≌Rt△A'B'C'(HL)
探究深度辨析 HL 的两组相等条件,一组必须是斜边,另一组必须是一条直角边。 HL 本质也是 “两边及其中一边的对角相等”,这里的 “对角” 是直角。普通三角形 SSA 不全等,直角三角形因为直角固定,消除了一锐一钝两种不同三角形的可能性,所以 HL 可以判定全等。
探究二 例 6:AC⊥BC,BD⊥AD,垂足分别为 C,D,AC=BD。求证:BC=AD。
分析引导: 由垂直,得到∠C=∠D=90°,因此△ABC、△BAD 都是直角三角形; 观察图形,AB 是两个直角三角形的公共斜边; 已知条件给出一组直角边相等 AC=BD,满足 HL 的条件。
证明:∵ AC⊥BC,BD⊥AD(已知) ∴∠C=∠D=90°。
在 Rt△ABC 和 Rt△BAD 中
{ AB=BA(斜边,公共边) AC=BD(直角边,已知) }
∴Rt△ABC≌Rt△BAD (HL)
∴BC=AD(全等三角形的对应边相等)。
探究三 小组合作・合作探究
问题 1:有同学说:“只要两个直角三角形有两条边对应相等,就一定可以用 HL 证明全等。” 这个说法是否正确?结合例子说明你的理由。 答:说法错误。HL 要求必须是斜边 + 一条直角边对应相等;若相等的两条边都是直角边,则属于两边夹直角,应该用 SAS 判定全等,不能使用 HL。
问题 2:我们一共学习了五种判定直角三角形全等的方法:SAS、ASA、AAS、SSS、HL。请思考: ①已知一条直角边和一个锐角对应相等,可以选用哪几种判定?ASA、AAS ②已知斜边和一个锐角对应相等,可以选用哪几种判定?AAS ③已知两条直角边对应相等,可以选用哪几种判定?SAS、SSS
问题 3:图形中经常出现公共斜边,如图例 6,公共斜边 AB,它在两个直角三角形里面,它本身不提供直角边相等。思考:公共斜边作为 HL 条件使用,还必须再找到什么条件,才能用 HL 证全等? 答:还需要再找到一组直角边对应相等,才满足 HL“斜边 + 一条直角边” 的完整条件。
小组疑问记录:________________________________________________
【精讲点拨】
1. HL 适用对象仅限直角三角形;证明书写,一定要写明两个三角形是直角三角形。
2. HL 属于特殊版 “SSA”,因为直角固定,消除普通三角形 SSA 的两种不同图形的可能性,所以可以判定全等。
3. 直角三角形全等可以选用全部 5 种方法,优先观察条件,选择最简方法。 常见隐含条件:公共斜边、公共直角边、垂直得到 90°、同角(等角)的余角相等。
【课内自测】
1.如图,C 是路段 AB 的中点,两人从 C 同时出发,以相同的速度分别沿两条直线行走,并同时到达 D,E 两地,DA⊥AB,EB⊥AB。D,E 到路段 AB 的距离相等吗?为什么? 解:D、E 到路段 AB 的距离相等。 证明: ∵C 是 AB 中点,∴AC=BC。 由题意两人速度相同同时到达,得 DC=EC。 ∵DA⊥AB,EB⊥AB,∴∠A=∠B=90°。 在 Rt△ACD 和 Rt△BCE 中 { DC=EC AC=BC } ∴Rt△ACD≌Rt△BCE (HL) ∴DA=EB,即 D、E 到 AB 的距离相等。
2.如图,AB=CD,AE⊥BC,DF⊥BC,垂足分别为 E,F,CE=BF。求证:AE=DF。 证明: ∵CE=BF,∴CEEF=BFEF,∴CF=BE。 ∵AE⊥BC,DF⊥BC,∴∠AEB=∠DFC=90°。 在 Rt△ABE 和 Rt△DCF 中 { AB=CD BE=CF } ∴Rt△ABE≌Rt△DCF (HL) ∴AE=DF。
【分层作业】
A 组【基础过关】
1. 下列条件,不能判定两个直角三角形全等的是(C) A. 一条直角边和一个锐角对应相等 B. 斜边和一条直角边对应相等 C. 两个锐角对应相等 D. 斜边和一个锐角对应相等
2.如图,在△ABC 中,AB=AC,AD 是高,求证:BD=CD,∠BAD=∠CAD. 证明: ∵AD 是高,∴∠ADB=∠ADC=90°。 在 Rt△ABD 和 Rt△ACD 中 { AB=AC AD=AD } ∴Rt△ABD≌Rt△ACD (HL) ∴BD=CD,∠BAD=∠CAD。
B 组【能力提升】
3. 如图,AC⊥CB,DB⊥CB,垂足分别为 C,B,AB=DC. 求证:∠ABD=∠ACD。 证明: ∵AC⊥CB,DB⊥CB,∴∠C=∠B=90°。 在 Rt△ACB 和 Rt△DBC 中 { AB=DC BC=CB } ∴Rt△ACB≌Rt△DBC (HL) ∴∠ABC=∠DCB。 ∵∠ACB=∠DBC=90° ∴90°−∠ABC =90°−∠DCB 即∠ABD=∠ACD。
C 组【拓广探索】
4. 如图,从 A 地看 B、C 两地的视角是锐角,A 地与 B、C 两地的距离相等,B 地到路段 AD 的距离与 C 地到路段 AD 的距离相等吗?为什么? 解:相等。 证明:过点 B 作 BE⊥AD 于 E,过点 C 作 CF⊥AD 于 F,∴∠AEB=∠AFC=90°。 ∵AB=AC,∴∠B=∠C。 在 Rt△ABE 和 Rt△ACF 中 { ∠AEB=∠AFC ∠B=∠C AB=AC } ∴Rt△ABE≌Rt△ACF (AAS) ∴BE=CF,即 B、C 两地到路段 AD 距离相等。
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14.2.5 直角三角形全等的判定(HL)导学案
班级:________ 姓名:________ 学号:________
【学习目标】
1. 深度研读课本探究5叠合推理过程,一步步推导HL判定的由来,理解为什么 “斜边和一条直角边对应相等” 可以判定直角三角形全等。
2. 掌握 HL 判定的文字描述、适用条件、规范几何书写;能辨析:普通三角形 “两边及其中一边对角” 不能全等,但直角三角形 HL 可以全等的本质原因。
3. 能区分直角三角形全部全等判定方法,会挖掘公共斜边、公共直角边、垂直带来的直角等隐含条件完成证明。
4. 通过小组合作探究,辨析易混模型,提升严谨推理、规范书写证明过程的能力。
学习重点:HL 判定;直角三角形全等证明书写。
学习难点:读懂课本探究 5 叠合说理;辨析 HL 与 “两边及其中一边对角” 的区别;综合选择判定方法解题。
【前置补偿】
1.全等三角形性质:全等三角形________边相等,________角相等。
2. 三角形全等判定: 、 、 、 。
3. 直角三角形记作________;直角三角形两个锐角的关系:________。
4.思考:举例说明。在三角形中,“两边及其中一边的对角对应相等,两个三角形不一定全等”。
设问:如果这个三角形是直角三角形,这个 “对角” 恰好是直角,此时两边(斜边、一条直角边)对应相等,三角形是否一定全等?
【学生自学】
①课本探究 5:叠合推理,一步步推导 HL 判定;
②辨析思考:为什么普通三角形 SSA 不行,直角三角形 HL 可行;
③例 6:运用 HL 完成证明;
探究一( 课本探究 5):斜边、直角边(HL)深度分步探究
已知:在 Rt△ABC 和 Rt△A'B'C' 中,∠C=∠C'=90°,AB=A'B',BC=B'C',这两个三角形全等吗?
第一步叠合操作:把两个直角三角形叠合,使点 C'与点C重合;使射线 C'A' 落在射线CA上;射线 C'B' 落在射线CB上。因为B'C'=BC,所以点B'与点 B______。
第二步关键思考:现在点B' 已经和点B重合,点A' 落在射线 CA 上。
设问:射线 CA 上面有无数个点,为什么满足A'B'=AB 时,点 A' 只能与点 A 重合?
(唯一推理:在射线 CA 上,从点B出发向射线 CA 上任意一点作连线,到点B 距离等于线段AB 的点有________个。)
已知条件 A'B'=AB,因此落在射线 CA 上的点A' 只能与点 A________。
第三步得出全等:三个顶点 A' 与 A,B' 与 B,C' 与 C 全部重合。
∴Rt△A'B'C' 与 Rt△ABC 能够完全________。
基本事实:斜边和一条直角边分别相等的两个直角三角形全等。
简写:____________ 或 ____________。
⚠关键限定:HL 只能用于________三角形,普通三角形不能使用 HL。
几何语言模板:
在 Rt△ABC 和 Rt△A'B'C' 中,∠C=∠C'=90°
∴Rt△ABC≌Rt△A'B'C'(______)
探究深度辨析
HL 的两组相等条件,一组必须是________,另一组必须是________。
HL 本质也是 “两边及其中一边的对角相等”,这里的 “对角” 是________角。普通三角形 SSA 不全等,直角三角形因为直角固定,消除了一锐一钝两种不同三角形的可能性,所以HL可以判定全等。
探究二
例 6:AC⊥BC,BD⊥AD,垂足分别为 C,D,AC=BD。求证:BC=AD。
分析引导:
由垂直,得到∠C=∠D=90°,因此△ABC、△BAD 都是________三角形;
观察图形,AB 是两个直角三角形的________;
已知条件给出一组直角边相等 AC=BD,满足 HL 的条件。
证明:∵ AC⊥BC,BD⊥AD(已知)
∴________________。
在 Rt△ABC 和 Rt△BAD 中
∴Rt△ABC≌Rt△BAD(______)
∴BC=AD(________________________________)。
探究三 小组合作・合作探究
要求:小组交流,结合本节课课本探究内容,讨论下面 3 个问题,小组形成统一观点,做好记录,准备全班展示。
问题 1:有同学说:“只要两个直角三角形有两条边对应相等,就一定可以用 HL 证明全等。” 这个说法是否正确?结合例子说明你的理由。
问题 2:我们一共学习了五种判定直角三角形全等的方法:SAS、ASA、AAS、SSS、HL。请思考:
①已知一条直角边和一个锐角对应相等,可以选用哪几种判定?________
②已知斜边和一个锐角对应相等,可以选用哪几种判定?________
③已知两条直角边对应相等,可以选用哪几种判定?________
问题 3:图形中经常出现公共斜边,如图例6,公共斜边 AB,它在两个直角三角形里面,它本身不提供直角边相等。思考:公共斜边作为 HL 条件使用,还必须再找到什么条件,才能用HL证全等?
小组疑问记录:________________________________________________
【精讲点拨】
1. HL适用对象仅限直角三角形;证明书写,一定要写明两个三角形是直角三角形。
2. HL属于特殊版 “SSA”,因为直角固定,消除普通三角形SSA 的两种不同图形的可能性,所以可以判定全等。
3. 直角三角形全等可以选用全部 5 种方法,优先观察条件,选择最简方法。
常见隐含条件:公共斜边、公共直角边、垂直得到 90°、同角(等角)的余角相等。
【课内自测】
1. 如图,C 是路段 AB 的中点,两人从 C 同时出发,以相同的速度分别沿两条直线行走,并同时到达 D,E 两地,DA⊥AB,EB⊥AB。D,E 到路段 AB 的距离相等吗?为什么?
2. 如图,AB=CD,AE⊥BC,DF⊥BC,垂足分别为 E,F,CE=BF。求证:AE=DF。
【分层作业】
A 组【基础过关】
1.下列条件,不能判定两个直角三角形全等的是()
A. 一条直角边和一个锐角对应相等
B. 斜边和一条直角边对应相等
C. 两个锐角对应相等
D. 斜边和一个锐角对应相等
2. .如图,在△ABC中,AB=AC,AD是高,求证:BD=CD,∠BAD=∠CAD.
B 组【能力提升】
3.如图,AC⊥CB,DB⊥CB,垂足分别为C,B,AB=DC.求证:∠ABD=∠ACD。
C 组【拓广探索】
4.如图,从地看两地的视角是锐角,地与两地的距离相等,地到路段的距离与地到路段的距离相等吗?为什么?
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