三角形,是一个我们从小学三年级起就已经接触过,并且在接下来的几年中深刻了解的图形:首先,它有三个角,内角和总是180度,并且分为锐角三角形,直角三角形,钝角三角形三种,还拥有许许多多各异的性质,只用将三角形的底乘高除二,便可以得到这个三角形面积。而三角形的定义为:三条线段所形成的首尾相连的图形……在小学的认知,似乎已经将三角形了解的彻彻底底,但是初中,我们仍然有接触一个关于三角形的章节,这是为什么呢?
其实这是因为,虽然在小学时三角形的基本概念已经被了解的非常深入了,但是所学习的内容没有步入到精确的环节,就比如初一所学的三角形里最为重要的概念:三角形全等,这一个概念又分为:如何判断两个三角形全等,如何画出一个三角形与另外一个三角形全等。本篇文章,首先讨论的是第一个全等概念:如何判断两个三角形全等。
假设有两个看似一模一样的三角形,你该如何判断它们是否完全相等呢?利用一个数学中的运动,平移运动,将要对比的两个三角形重合在一起,看看其是否完全重合,不就知道它是不是全等三角形了吗?也就是说,只要能够完全重合的三角形便是全等三角形,换成更为精确的数学语言,就是三条边三个角都相等的三角形是全等三角形,如此,问题不就顺顺利利的解决了吗?
然而,以上的方法需要六个条件才能测验出两个三角形是否全等,那可不可以用更少的条件同样的测验出结果呢?最少需要几种条件,才能判断两个三角形全等?探索升级,我们的目标转定为:如何能用最少的条件判断三角形是否全等。
为了以防错过那些步骤很少的检验方法,我们决定从最少的条件开始,一个条件一个条件往上加,看一看到第几个条件时可以准确无误地确定三角形全等:
一个条件:当两个三角形的一个角或者一条边相等,可否确定这两个三角形相等呢?很明显不能:
已知线段一个三角形内的线段a和第二个三角形内的线段b完全相等,但是这两个三角形却不相等,一个反例,证明两个三角形内得一个线段相等,并不能证明这两个三角形是全等三角形。
已知两个三角形内的角A和角B完全相等,但是这两个三角形却不相等,说明两个三角形的一个角相等并不代表着两个三角形全等。
一个条件已经完全试了一遍了,接下来是两个条件的测试,两个条件分别可以组合成两个角,两条边,一个角一条边:
两个角的例子可以直接用语言反驳,比如一个等边三角形,三条边完全相等,当然也包含两条边完全相等这个条件,但是一个小等边三角形和一个大等边三角形并不相等,说明第一个组合是错误的。
两条边完全相等呢?也不行,比如以上的例子,尽管两个三角形的两条边相等,但它们仍然并不是全等三角形。
当然,一条边一个角同样不能完全判定,以上的两个三角形的一条边和一条角完全相等,但却不是全等三角形。
把两个条件的所有例子一一举了反例,只用两个条件变可以判断出三角形是否全等的希望已经破灭了,接下来便是三个例子的组合:三个角相等,三条边相等,一条边两个角相等,一个角两条边相等。
三个角相等和两个角相等的原理一样,参考等边三角形,虽然每个角都相等,但是大小就可能发生偏差。三条边相等则似乎便可行了,三条边相等,其组成的三角形也必定角度面积完全相等(因为三条边一旦确定,无论如何组合所组成的图形都是一样的,可以自己去手动尝试一下)一条边两个角相等,两条边一个角相等,也同样能够判断这两个三角形全等,因为当这三个条件已经完全确定之后,所没有确定的条件已经完全无法改变了。
我们在运用三个条件的时候,顺利的找出了判断三角形是否全等的方法,俩个三角形只要三条边相等,一条边两个角相等,或者两条边一个角相等,就可以判断出这个三角形是全等三角形。
最后一个问题:今天探究出来的判断三角形是否全等的方法,属于数学中的公理还是定理呢?在我看来它只能属于定理,是不证自明的,因为在我们找出它的过程中,始终没有用到根据某些定理推理证明,而一直用的是数学中的排除法,既然三角形全等条件是定理,那么它也必然能够引申出许多公理,比如全等三角形的性质?
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