内容正文:
第14章 全等三角形
14.2 三角形全等的判定(第3课时)
边边边与已知三边作图
数学新教材人教版 八年级上册
情境引入
三根定长杆能确定形状吗
操作
取三根能组成三角形的定长杆,首尾相接固定。和只固定两根杆相比,第三根杆限制了两个活动端点之间的距离。
问题
三条边分别确定后,三角形还能改变形状吗?本课研究三边条件,并用它解释三角形的稳定性。
A
B
C
D
新知讲授
让一条边首先重合
观察与思考
三角形ABC与DEF的三组边分别相等,先把AB与DE重合,让第三顶点取在这条边的同一侧。
理解与表达
第三顶点同时到两个端点有指定距离,它必须位于两个相应圆的交点处。两组圆完全相同,因此交点位置确定。
新知讲授
第三顶点由两个圆确定
观察与思考
固定AB以后,满足AC=b的点在以A为圆心、b为半径的圆上;满足BC=a的点在以B为圆心、a为半径的圆上。
理解与表达
同一侧的交点确定C。若取另一侧交点,得到的三角形与原三角形互为翻折,仍然全等。
新知讲授
边边边判定
基本事实
三边分别相等的两个三角形全等。
简称
可以简写成“边边边”或SSS。三组边的对应关系应来自同一组顶点对应,不能任意拼接。
例题讲解
示例
AB=DE、BC=EF、AC=DF,证明ABC与DEF全等。
答:由SSS全等。
AB、BC的公共顶点B对应DE、EF的公共顶点E。
其余顶点A对应D、C对应F,三组边一一对应。
两组边的公共端点有助于确定顶点对应。
例题讲解
示例
已知AB=AC、BD=CD,用SSS判定ABD与ACD全等,还需什么条件?
A
B
C
D
答:。
两个三角形共用AD,公共边等于自身。
公共边经常是SSS的第三组条件。
新知讲授
稳定性为什么成立
观察与思考
三条木条长度固定,构成的任意两个三角形具有三边分别相等的条件。根据SSS,它们全等。
理解与表达
因此三角形的形状、大小不能任意改变。这把前面实验观察到的稳定性,用全等判定作了说明。
新知讲授
尺规作图的基本工具
观察与思考
直尺用来作过两点的直线或射线;圆规用来复制线段长度,或寻找与已知点距离固定的点。
理解与表达
作图应留下关键圆弧与交点,说明新得到的长度来自哪个半径。测量近似长度并不能代替尺规作法。
例题讲解
示例
已知线段a、b、c,其中任意两条之和大于第三条。求作ABC,使BC=a、AC=b、AB=c。
答:先作AB=c,再以A、B为圆心,分别以b、a为半径作弧交于C,连接AC、BC。
取一条边AB作为底边。
两弧交点同时满足到A和到B的距离要求。
画以A为圆心的弧时半径应为AC=b,不能把a、b放反。
例题讲解
示例
按三边作图步骤得到ABC,为什么AB=c、AC=b、BC=a?
答:三个条件均由作图直接保证。
AB按长度c作出;C在以A为圆心、b为半径的弧上,所以AC=b。
C也在以B为圆心、a为半径的弧上,所以BC=a。
证明作图正确要逐条核对题目要求的长度。
例题讲解
示例
已知长度2、3、6,能否按三边作图得到三角形?
答:不能。
,不满足三角形两边之和大于第三边。
若底边长6,两圆半径2、3之和小于圆心距,无法相交。
作图存在的前提是三角形三边关系成立。
例题讲解
示例
三边作图的两圆在AB两侧分别交于C、D,ABC与ABD是否全等?
答:全等。
AC=AD是同圆半径,BC=BD是另一圆半径,AB公共。
由SSS,ABC与ABD全等。
两个位置不同的交点,对应同样形状、大小的三角形。
例题讲解
例3
在图示三角形钢架中,AB=AC,AD是连接A与BC中点D的支架。求证。
答:。
D为BC中点,BD=CD;再结合AB=AC、AD=AD,SSS得ABD与ACD全等。
对应角;两角又互补,所以各为90度。
因此AD垂直BC。
先用全等得到邻补角相等,再推出各为90度。
例题讲解
示例
在图示三角形钢架中,AB=AC,AD是连接A与BC中点D的支架。求证。证明AD还平分角BAC。
A
B
C
D
答:AD平分角BAC。
由SSS得到ABD与ACD全等。
对应角,故平分。
同一次全等判定可以同时得到垂直与角平分两种结论。
例题讲解
示例
要证明AD垂直BC,D在BC上。若能证明,还需要什么?
A
B
C
D
答:利用两角互为邻补角。
。
两角相等,所以每个都是90度。
等角本身不一定是直角,还要结合它们组成平角。
新知讲授
三角分别相等为何不够
观察与思考
取两个边长不同的等边三角形,它们三个角都为60度,却因边长不同而不能完全重合。
理解与表达
所以AAA不是三角形全等的判定方法。研究判定时,只有证明足够,或给出反例说明不够,才算完成判断。
新知巩固
辨析
将条件与判定方法对应。
(1) 两边和它们的夹角分别相等。
(2) 两角和夹边分别相等。
(3) 两角和一组等角对边分别相等。
(4) 三边分别相等。
(1) 答:SAS。
必须是夹角。
(2) 答:ASA。
边位于两角之间。
(3) 答:AAS。
边不是这两个角的夹边。
(4) 答:SSS。
三组边按顶点顺序对应。
条件的位置决定使用的判定方法。
新知巩固
辨析
判断下列条件是否足够。
(1) 三条对应边分别相等。
足够。
SSS。
(2) 三个对应角分别相等。
不够。
大小可能不同。
(3) 两边及其中一边对角分别相等。
一般不够。
SSA存在反例。
不能只数条件为三个,还要识别是哪一种组合。
课堂练习
练习
如图,AC=BD,BC=AD。求证。
答:两角相等。
AB=BA为公共边,加上AC=BD、BC=AD。
由SSS得ABC与BAD全等。
对应角。
公共边端点反向对应,应写ABC对应BAD。
课堂练习
练习
工人用角尺平分任意角:在角AOB两边上取OM=ON,移动角尺,使两边相同刻度分别与M、N重合,C为角尺顶点。为什么射线OC是角AOB的平分线?
答:由SSS得OMC与ONC全等,故。
OM=ON由取点保证;CM=CN由相同刻度保证;OC公共。
三边分别相等,所以两个三角形全等,对应角相等。
这里相同刻度给CM=CN,角尺的直角不是SSS所必需的条件。
课堂练习
练习
如图,AB=AD,AC=AE,BC=DE。求证。
答:两角相等。
三组对应边为AB与AD、AC与AE、BC与DE。
由SSS得ABC与ADE全等,故。
三角形可能错位,先按边找出A、B、C与A、D、E的对应。
课堂练习
练习
平分角仪器中AB=AD、BC=DC。把A放在角的顶点,AB、AD沿角两边放下,沿AC画射线AE,为什么AE是角的平分线?
答:因为。
AB=AD、BC=DC、AC公共。
由SSS得ABC与ADC全等,故A处两个角相等。
共享的AC提供第三组相等边。
课堂练习
练习
如图,B、E、C、F共线,AB=DE、AC=DF、BE=CF。求证。
答:两角相等。
BC=BE+EC,EF=EC+CF,故BC=EF。
三组边AB=DE、AC=DF、BC=EF,由SSS得ABC与DEF全等。
对应角。
已知短线段相等,先加上公共部分得到整条对应边相等。
例题讲解
示例
、、,、,求。
答:65度。
SSS得ABC与DEF全等,C对应F。
,故。
三边判定不直接使用角度,但判定后可以计算对应角。
例题讲解
示例
AB=DE、BC=EF、AC=DF,A角为,D角为65度。求x。
答:。
SSS得全等,。
,解得20。
先证明全等,再把对应角相等写成方程。
方法归纳
SSS证明的典型入口
凑齐三条边
① 公共边直接写自身相等。
② 中点、同圆半径、线段加减可补出缺少的边。
从全等到目标
① 证明角平分线,用对应角相等。
② 证明垂直,用相等的邻补角各为90度。
例题讲解
示例
已知两个三角形周长相等,且AB=DE、AC=DF。能否判定全等?
答:能。
周长相等,分别减去两组相等边,得到BC=EF。
三组对应边相等,由SSS全等。
周长相等单独不够,配合两组对应边可推出第三组边。
例题讲解
示例
四边形ABCD中AB=AD、BC=DC。连接哪条对角线,能立即用SSS比较两侧三角形?
A
B
C
D
答:连接AC。
AC为公共边,另两组边已知相等。
ABC与ADC具备SSS条件。
辅助线应与已知等边一起组成三组对应边。
新知讲授
尺规作图后的检验
观察与思考
三边作图完成后,检查每个端点是否由相应圆弧确定,三边是否分别对应a、b、c,图中是否保留关键作图痕迹。
理解与表达
作图所得的两个位置可能互为翻折,并不意味着产生两个不同大小的答案。题目若限定一侧,应选择指定侧的交点。
课堂总结
边边边判定与作图
SSS
三边分别相等,则全等。
找第三边
公共边、中点、同圆半径、和差。
作图
先定底边,再用两弧确定第三点。
应用
稳定性、角平分、垂直。
排除
AAA与一般SSA不能判全等。
针对训练
训练
AB=DE、BC=EF,用SSS还需要什么?
答:AC=DF。
三组对应边应完整匹配。
找出每个三角形未使用的那条边。
针对训练
训练
作ABC使AB=c、AC=b、BC=a,以A为圆心的弧半径应为______,以B为圆心的弧半径应为______。
答:b;a。
第三点C到A的距离是b,到B的距离是a。
半径的名称由圆心与第三点连接的边决定。
针对训练
训练
判断下列说法。
(1) 三边分别相等的两个三角形全等。
正确
SSS。
(2) 三个角分别相等就能全等。
错误
边长可能成比例而大小不同。
(3) 三根长度为2、3、5的杆能组成三角形。
错误
最短两边和等于第三边。
先确认三角形存在,再谈全等判定。
针对训练
训练
ABC三边AB=4、BC=5、AC=6;DEF三边DE=6、EF=4、DF=5。写出对应全等式。
答:。
AB对应EF,BC对应FD,AC对应ED。
相等边的公共端点锁定对应顶点。
针对训练
训练
、、,,求。
答:58度。
SSS全等后,B与E对应。
相等边先用于判定,角度再由性质读取。
针对训练
训练
AB=AC,D为BC中点,证明。
A
B
C
D
答:两角相等。
AB=AC、BD=CD、AD公共。
SSS得ABD与ACD全等,对应角相等。
D为中点先转化为BD=CD。
针对训练
训练
,,、、共线。求。
A
B
C
D
答:90度。
SSS得ABD与ACD全等,所以。
两角互补,故各90度。
必须同时用相等和互补两个关系。
针对训练
训练
两三角形周长同为20,AB=DE=6、AC=DF=7。求BC、EF并判定全等。
答:BC=EF=7,两三角形SSS全等。
第三边均为20-6-7=7。
三组边分别相等。
周长减去已知两边,得到第三组对应边。
针对训练
训练
钢架由长3米、4米、5米的杆各一根围成。另一组同样长度的杆能否围成形状、大小完全相同的钢架?
答:能。
3+4>5,能围成三角形。
两钢架三边分别相等,由SSS全等。
先检查能围成,再使用三边判定。
针对训练
训练
装置O、M、C、N满足OM=ON=5厘米、CM=CN=4厘米,连接OC。证明OC平分角MON。
O
M
N
C
答:OC平分角MON。
OM=ON、CM=CN、OC公共,SSS得OMC与ONC全等。
所以。
三个长度条件分别对应两个三角形的三条边。
方法归纳
本课解题方法
三边判定的路线
① 先确定顶点对应,再检查三组对应边。
② 有公共边时优先考虑SSS,缺少边可从中点或和差补出。
作图与证明相互验证
① 两圆弧把距离条件转成第三顶点位置。
② 全等后用对应角证明角平分;相等邻补角证明垂直。
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