三角形相似

進階

學什麼是相似三角形,以及怎樣用來計未知邊長。

適合:中二數學 · 單元:幾何證明初步 · 建議學習路徑第 19/29 課

學完呢課,你會識:
  • 相似 = 形狀一樣大小可以不同
  • 對應角相等
  • 對應邊成比例
數學Mathematics
讀呢課前,你應該識: 三角形全等

1重點摘要 Summary

學什麼是相似三角形,以及怎樣用來計未知邊長。

2生字卡 Vocabulary

S
Similar相似

形狀一樣,但大小可以不同。

S
Scale factor比例因子

兩個圖形大小的比例。

C
Corresponding sides對應邊

位置一樣的邊。

C
Corresponding angles對應角

位置一樣的角。

A
AAA

三角相等 = 相似。

R
Ratio比例

兩個數比較。

P
Proportion比例式

兩個比相等的式子。

F
Find unknown求未知

找未知數。

3逐步講解 Steps

  1. 第一步:相似三角形是什麼相似三角形指形狀相同、大小可以不同的兩個三角形,用符號 ~ 表示。它有兩個必要性質:所有對應角相等,所有對應邊成比例。全等其實是相似的特例——比例等於 1 時兩形完全一樣。由此可知,判斷相似不必檢查全部元素:角方面只需確認對應角相等,邊方面只需確認比值一致,兩者任一成立即可,這正是之後各判定條件的由來。
  2. 第二步:AAA(AA)判定若兩個三角形的三個角對應相等,則兩形相似,稱為 AAA。由於三角形內角和固定是 180°,其實只需兩對角相等,第三對便自動相等,所以這條件通常寫作 AA,即「兩角對應相等」。實際解題時,常利用對頂角、公共角或平行線的同位角、內錯角湊出兩對相等角,這是幾何題目中最常用的相似判定方法,必須熟練掌握。
  3. 第三步:其他判定條件除 AA 外還有兩條判定:三邊成比例(SSS~),即三對對應邊的比值全部相同;兩邊成比例且夾角相等(SAS~),即兩對邊成比例,且它們之間的夾角相等。注意 SAS~ 中的角必須是兩邊的夾角,若是對邊的角則不能判定。考試給出邊長數據時,宜把兩形的邊按大小排好,逐一計算比值再比較,例如 36 = 48 = 510 = 0.5,三個比值相同即相似。
  4. 第四步:用相似求未知邊相似三角形最大的用途是求未知邊長:對應邊成比例,先求比例因子,再乘出未知邊。例如大三角形三邊 2、4、6,小三角形最長邊為 3,則比例 = 3÷6 = 0.5,其餘兩邊 = 2×0.5 = 1 與 4×0.5 = 2。本課例題同型:大三角形 3、4、5,小三角形最短邊 1.5,比例 = 1.5÷3 = 0.5,故最長邊 = 5×0.5 = 2.5。流程固定:配對應邊、求比例、套比例。
  5. 第五步:找對應邊與比例方向正確配對應邊是成敗關鍵:對應邊是對應角的對面,最小角對最小邊、最大角對最大邊,圖形方向不同時切勿按位置硬配。比例因子的方向也要留心:由大三角形求小三角形,用小一邊 ÷ 大一邊;方向反了,答案便錯成倒數,例如把 0.5 寫成 2。防止出錯的辦法是寫明「小 = 大 × 比例」這類句子,並檢查答案是否比原邊小,與題意相符。
  6. 第六步:相似與全等的關係全等是形狀與大小都相同,比例必為 1;相似只要求形狀相同,比例可以是任何正數。因此全等的三角形必定相似,但相似的三角形未必全等。答題時注意用字:證得相似後,只能得出對應邊成比例、對應角相等,不可直接說邊長相等;反過來,題目若證了全等,則相似性質自動成立。考試常以選擇題考這組概念,務必分清兩者的包含關係。

4圖解 Diagrams

相似三角形:形狀同・大小唔同 Similar細三角形大三角形(放大 2 倍)30°30°判別:三隻角對應相等(AAA)→ 相似性質:對應邊成比例(放大率 k)·對應角相等應用:影子量旗杆——旗杆高 : 你身高 = 旗杆影 : 你影
圖 1:相似三角形放大

5例題示範 Example

例:兩相似三角形,大三角形邊長 3, 4, 5,小三角形最短邊長 1.5,求最長邊長。

  1. 第一步:找比例因子:大三角形最短邊 = 3,小三角形最短邊 = 1.5。
  2. 第二步:比例 = 1.5 ÷ 3 = 0.5。
  3. 第三步:大三角形最長邊 = 5。
  4. 第四步:小三角形最長邊 = 5 × 0.5 = 2.5。
  5. 答案:2.5

6常見錯誤 Mistakes

✗ 對應邊對錯位
✓ 最緊要是對應邊!最小角對最小邊!不要亂配!
✗ 比例因子除錯方向
✓ 小三角形除大三角形!不要除反!
✗ 相似當全等
✓ 相似大小可以不同!不是全等!
✗ 忘記對應角相等
✓ 相似三角形對應角一定相等!這個是基本性質!

75 題快測 Quick check

Q1相似符號?

Q2AAA 是?

Q3相似三角形對應邊?

Q4全等是相似?

Q5相似三角形對應角?

8重點回顧 Recap

  • 相似 = 形狀一樣大小可以不同
  • 對應角相等
  • 對應邊成比例
  • AAA 是相似條件
  • 用來求未知邊長

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