两个三角形是全等的,当它们具有相同的形状和大小——对应边相等,对应角相等。有5种标准方法来证明全等,选择正确的方法取决于你已知的信息。本指南将通过所有5种方法,附带示例和常见陷阱进行讲解。
每种方法都指明所需的内容。每个名称中的模式:每个字母要么是“S”(给定边相等),要么是“A”(给定角相等)。
注意缺失的内容:没有SSA公设(“驴定理”——它并不总是有效,因为相同的SSA可能适合两个不同的三角形)。也没有AAA公设——相等的角仅证明三角形相似,而非全等。
如果一个三角形的所有三边等于另一个三角形的所有三边,则三角形全等。匹配时顺序很重要:一个中的最长边必须等于另一个中的最长边,依此类推。
示例. 三角形ABC有AB = 5,BC = 7,CA = 6。三角形DEF有DE = 5,EF = 7,FD = 6。根据SSS,△ABC ≅ △DEF。
何时使用它: 当你有所有三条边长而没有角信息时。常见于测量、制图和刚性框架工程证明中。
如果两条边及其之间的角相等,则三角形全等。角必须是夹角(在两条给定边之间),否则证明会失效。
示例. △ABC:AB = 8,∠B = 50°,BC = 10。△DEF:DE = 8,∠E = 50°,EF = 10。根据SAS(50°角在两条8和10边之间),△ABC ≅ △DEF。
常见错误: 使用SSA——两条边和非夹角。这不是有效公设(SSA可能产生两个不同的三角形,“模糊情况”)。始终验证角是否夹在两条边之间。
如果两个角及其之间的边相等,则三角形全等。第三个角自动确定(三角形内角和为180°),剩余边由正弦定律得出。
示例. △ABC:∠A = 40°,AB = 6,∠B = 80°。△DEF:∠D = 40°,DE = 6,∠E = 80°。根据ASA,△ABC ≅ △DEF。
ASA在证明中出现时: 通常当平行线给你提供“免费”的交替内角或对应角,并且你有一条共享/给定边。这是涉及平行线或横截线的教科书证明中最常见的公设。
类似于ASA,但边不在两个给定角之间。仍然有效,因为一旦固定两个角,第三个角也固定——然后一条边锁定大小。
示例. △ABC:∠A = 30°,∠B = 70°,BC = 9。△DEF:∠D = 30°,∠E = 70°,EF = 9。根据AAS,△ABC ≅ △DEF。
ASA vs AAS: 唯一区别是相等的边是否位于两个相等角之间。ASA:夹边。AAS:非夹边。两者均证明全等;一些教科书将它们合并为“AAS/ASA”。
仅适用于直角三角形。如果一个直角三角形的斜边和一条腿等于另一个的斜边和一条腿,则三角形全等。
示例. 直角△ABC有∠C = 90°,斜边AB = 13,腿BC = 5。直角△DEF有∠F = 90°,斜边DE = 13,腿EF = 5。根据HL,△ABC ≅ △DEF。
HL为什么特殊: 它实际上是SSA——但因为我们知道一个角是90°,模糊情况不会发生。第三边由勾股定理确定(本例中为12),因此一旦斜边 + 腿匹配,一切都匹配。
这些都不是有效全等公设: