三角形全等

進階

學習什麼是全等三角形,以及四個判定條件。

適合:中二數學 · 單元:幾何證明初步 · 建議學習路徑第 18/29 課

學完呢課,你會識:
  • 全等 = 形狀一樣大小一樣
  • SSS:三邊相等
  • SAS:兩邊夾角
數學Mathematics
讀呢課前,你應該識: 對頂角與平行線上的角

1重點摘要 Summary

學習什麼是全等三角形,以及四個判定條件。

2生字卡 Vocabulary

C
Congruent全等

形狀相同,大小也相同。

T
Triangle三角形

由三條邊圍成的圖形。

S
Side邊

組成三角形的三條線段。

A
Angle角

三角形三個內角的統稱。

S
SSS

三組對應邊都相等的判定法。

S
SAS

兩邊及夾角對應相等的判定法。

A
ASA

兩角及夾邊對應相等的判定法。

A
AAS

兩角及一條非夾邊相等的判定法。

3逐步講解 Steps

  1. 第一步:全等的意義全等三角形是指形狀與大小都完全相同的兩個三角形,把其中一個平移、旋轉或翻轉後,可與另一個完全疊合;此時所有對應邊相等、所有對應角相等,記作 ≅,例如三角形 ABC ≅ 三角形 DEF。為什麼要學全等?因為它是幾何證明的基礎工具,證明線段或角相等時,往往透過證明兩個三角形全等來達成。常見錯法是只檢查三個角相等便斷定全等,其實大小可能不同,那只是相似。
  2. 第二步:SSS 三邊相等SSS 判定指兩個三角形的三組對應邊都相等,則兩三角形全等。例如三角形 ABC 三邊為 3、4、5,三角形 DEF 三邊亦為 3、4、5,則兩者全等。為什麼三邊足以固定形狀?因為三條邊的長度唯一確定三角形的大小與形狀,如同用三根固定長度的木條釘成的框架不會變形。常見錯法是把對應關係配錯,例如把最長邊對了短邊;列式時應按大小順序配對三組邊。
  3. 第三步:SAS 兩邊及夾角SAS 判定指兩個三角形的兩組對應邊相等,且這兩邊的夾角也相等,則兩三角形全等。例如 AB = DE = 3,AC = DF = 4,且夾角 ∠A = ∠D = 60°,則兩三角形全等。為什麼必須是夾角?因為角若不在兩已知邊之間,邊與角的組合不能唯一固定三角形,可能畫出兩種不同的形狀。常見錯法是把非夾角當作夾角使用 SAS,這是考試最典型的陷阱;判斷前應先確認角位於兩邊之間。
  4. 第四步:ASA 兩角及夾邊ASA 判定指兩個三角形的兩組對應角相等,且這兩角的夾邊也相等,則兩三角形全等。例如 ∠A = ∠D = 50°,∠B = ∠E = 60°,且夾邊 AB = DE = 5,則兩三角形全等。為什麼夾邊重要?因為兩角相等只固定了形狀,必須有一條邊才能固定大小,夾邊正好把兩個角連接起來。常見錯法是只寫兩角相等便宣稱全等,漏掉夾邊相等的條件,理由不完整會被扣分。
  5. 第五步:AAS 兩角及非夾邊AAS 判定指兩個三角形的兩組對應角相等,且其中一組非夾邊也相等,則兩三角形全等。為什麼它成立?因為三角形內角和為 180°,已知兩角便可求第三角,於是 AAS 實際上可化為 ASA,結論相同。例如 ∠A = ∠D,∠B = ∠E,且 AC = DF(非夾邊),先由內角和算出 ∠C = ∠F,再用 ASA 判定。常見錯法是把 AAS 與 SSA 混為一談,SSA 的相等邊不在兩角之間,不能保證全等。
  6. 第六步:不能使用的條件有兩個看似合理卻無效的條件必須緊記:SSA(兩邊及非夾角)不能判定全等,因為同一組數據可畫出兩個不同的三角形;AAA(三角相等)也不能判定全等,因為三角相等只保證形狀相同,即相似,大小可以不同,例如邊長 3、4、5 與 6、8、10 的兩個直角三角形三角對應相等卻不全等。常見錯法是誤用這兩個條件作證明理由,閱卷時會判為錯誤;務必只使用 SSS、SAS、ASA、AAS 四個有效判定。

4圖解 Diagrams

全等三角形四個判別 Congruence testsSSS三對邊相等side-side-sideSAS兩邊加夾角included angle!ASA兩角加夾邊included sideRHS直角+斜邊+邊right-angle case反例陷阱:AAA(三隻角相等)只係「相似」——形狀同但大細可以唔同寫證明格式:△ABC ≅ △XYZ,逐隻字母對應寫——SAS 嘅角一定要俾兩邊夾住全等 = 完全一樣(疊得埋);用途:證明邊等角等嘅第一步
圖 1:全等三角形四判別

5例題示範 Example

例:三角形 ABC 與三角形 DEF 中,AB = DE = 3,AC = DF = 4,∠A = ∠D = 60°,問兩三角形是否全等?

  1. 第一步:整理已知條件:AB = DE = 3,即第一組對應邊相等。
  2. 第二步:AC = DF = 4,即第二組對應邊相等。
  3. 第三步:∠A = ∠D = 60°,且 ∠A 是 AB 與 AC 的夾角,∠D 是 DE 與 DF 的夾角,故兩邊及夾角對應相等。
  4. 第四步:對照判定條件,符合 SAS(邊角邊),所以三角形 ABC ≅ 三角形 DEF。
  5. 第五步:作答格式:逐一列出相等的對應量,寫明判定條件 SAS,最後寫出全等結論。
  6. 答案:是,兩三角形全等(SAS)。計算模型:AB = DE = 3 與 AC = DF = 4 給出兩組對應邊相等;∠A = ∠D = 60°,且分別為兩對已知邊的夾角,符合「兩邊及夾角對應相等」,故三角形 ABC ≅ 三角形 DEF。作答時須逐一列出相等的對應量,寫明判定條件 SAS,並確認該角是夾角而非任意角。

6常見錯誤 Mistakes

✗ 用 SSA 當判定條件
✓ 錯!SSA 不是判定條件!不要用!
✗ 用 AAA 當判定條件
✓ 錯!AAA 是相似,不是全等!大小可以不同!
✗ 忘記要夾角
✓ SAS 一定要夾角!不是夾角不得!
✗ 對應邊對應角對錯
✓ 一定要對應相等!不可以亂配!

75 題快測 Quick check

Q1全等符號?

Q2三邊相等叫?

Q3兩邊夾角叫?

Q4SSA 是判定條件?

Q5AAA 是全等?

8重點回顧 Recap

  • 全等 = 形狀一樣大小一樣
  • SSS:三邊相等
  • SAS:兩邊夾角
  • ASA:兩角夾邊
  • SSA、AAA 不是判定條件

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