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SAS判定全等三角形:为什么必须是夹角?易错题深度解析与训练专项练习题库

适用年级

初二

难度等级

⭐⭐⭐

资料格式

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最近更新

2025-12-21

💡 阿星精讲:SAS判定 原理

  • 核心概念:嘿,伙伴们!我是阿星。想象一下你和朋友握手:你伸出一只手臂(边AB),朋友伸出一只手臂(边AC),你们握手时形成的那个角度(角A)——这才是真正的“握手角”(夹角)。SAS定理说的就是:如果两个三角形“握手”的方式一模一样——即,你手臂的长度(\(AB = A’B’\))、朋友手臂的长度(\(AC = A’C’\))、以及你们握手时的角度(\( \angle A = \angle A’ \))都对应相等,那么这两个三角形的“亲密关系”(形状和大小)就完全一致,也就是全等!记住,必须是两边“夹”住的角,如果角是第三边的对角,那可就不灵了哦!
  • 计算秘籍:
    1. 在题目中,首先找出两个三角形中恰好被两条已知相等的边所夹住的那个角
    2. 明确列出三组对应相等的条件:边1(\(S_1\))、角(\(A\))、边2(\(S_2\)),并确保角的顶点是两条边的公共端点。
    3. 书写格式:在 \( \triangle ABC \) 和 \( \triangle DEF \) 中,∵ \( AB = DE \),\( \angle B = \angle E \),\( BC = EF \),∴ \( \triangle ABC \cong \triangle DEF \)(SAS)。
  • 阿星口诀:“两边一夹角,全等定没跑。角非中间,结论就飘摇!”

📐 图形解析

真正的SAS判定:两个三角形中,相等的角必须是两条相等边的夹角

A B C a b θ D E F a b θ SAS判定

条件对应:\( AB = DE = a \),\( \angle B = \angle E = \theta \),\( BC = EF = b \)。由于 \( \theta \) 是边 \(a\) 和边 \(b\) 的夹角,所以 \( \triangle ABC \cong \triangle DEF \)(SAS)。

⚠️ 易错警示:避坑指南

  • 错误1:把“两边及其中一边的对角相等(SSA)”当成SAS来用。
    正解:SAS的“A”必须是夹角,即已知两条边的公共顶点处的角。SSA不能作为全等判定定理(在非直角三角形中,它可能对应两个不同的三角形)。
  • 错误2:书写条件和证明时,边角顺序不对应。
    正解:书写“SAS”条件时,必须严格按照“边-角-边”的顺序列出对应部分。例如,如果用的是 \( AB = DE \),\( \angle A = \angle D \),\( AC = DF \),那么角A和角D必须是边AB与AC、边DE与DF的夹角。

🔥 三例题精讲

例题1:基础识别如图,已知 \( AB = AD \),\( \angle BAC = \angle DAC \),\( AC = AC \)。请问 \( \triangle ABC \) 与 \( \triangle ADC \) 全等吗?如果全等,请说明理由。

A B C D ∠1 ∠2

📌 解析:

  1. 观察图形,公共边 \( AC \) 是这两个三角形共有的。
  2. 已知条件:\( AB = AD \)(一组边相等),\( \angle BAC = \angle DAC \)(一组角相等,标记为 \( \angle 1 = \angle 2 \))。
  3. 判断角的位置:\( \angle 1 \) 是边 \( AB \) 和边 \( AC \) 的夹角吗?是的。\( \angle 2 \) 是边 \( AD \) 和边 \( AC \) 的夹角吗?是的。
  4. 因此,我们有两组边及其夹角对应相等:\( AB = AD \),\( \angle BAC = \angle DAC \),\( AC = AC \)(公共边)。
  5. 根据SAS判定定理,\( \triangle ABC \cong \triangle ADC \)。

✅ 总结:巧用“公共边”是构造SAS条件的常见方法。关键是确认相等的角是那两条相等边的夹角。

例题2:间接条件如图,点B,E,C,F在同一直线上,\( AB = DE \),\( \angle ABC = \angle DEF \),\( BE = CF \)。求证:\( \triangle ABC \cong \triangle DEF \)。

A B C D E F ? ?

📌 解析:

  1. 目标:证明 \( \triangle ABC \cong \triangle DEF \)(SAS)。
  2. 已知直接条件:\( AB = DE \)(边),\( \angle ABC = \angle DEF \)(角)。要证SAS,还差夹角另一条边 \( BC = EF \)。
  3. 从已知 \( BE = CF \) 出发。观察图形,\( BC = BE - CE \),\( EF = CF - CE \)。但题目未给出 \( CE \) 相等。注意看,\( B, E, C, F \) 共线,且点C在B、F之间,点E也在B、F之间?已知 \( BE = CF \),但B、C、E、F的相对位置需要推导。更稳妥的方法是:∵ \( BE = CF \),∴ \( BE + EC = CF + EC \),即 \( BC = EF \)。
  4. 现在三组条件齐全:在 \( \triangle ABC \) 和 \( \triangle DEF \) 中,
    • \( AB = DE \)(已知),
    • \( \angle ABC = \angle DEF \)(已知),
    • \( BC = EF \)(已证)。

    且 \( \angle ABC \) 是边 \( AB \) 与 \( BC \) 的夹角,\( \angle DEF \) 是边 \( DE \) 与 \( EF \) 的夹角。

  5. ∴ \( \triangle ABC \cong \triangle DEF \)(SAS)。

✅ 总结:当直接条件不足时,需要通过等量加(减)公理来证明所需的对应边相等,这是中考常见套路。

例题3:综合应用如图,\( AB \parallel CD \),\( AB = CD \)。求证:\( \triangle ABE \cong \triangle CDF \)。

A B C D E F

📌 解析:

  1. 目标:证明 \( \triangle ABE \cong \triangle CDF \)。观察图形,可能通过SAS证明。
  2. 已知直接条件:\( AB = CD \)(边)。需要再找一组边和夹角。
  3. 由 \( AB \parallel CD \),可得内错角相等:\( \angle BAE = \angle DCF \)。这组角是我们要的夹角吗?在 \( \triangle ABE \) 中,\( \angle BAE \) 是边 \( AB \) 和边 \( AE \) 的夹角。在 \( \triangle CDF \) 中,\( \angle DCF \) 是边 \( CD \) 和边 \( CF \) 的夹角。目前 \( AE \) 与 \( CF \) 的关系未知。
  4. 再次利用平行线性质:\( \angle ABE = \angle CDF \)(内错角)。这组角是边 \( AB \) 和边 \( BE \) 的夹角吗?是的。它也是边 \( CD \) 和边 \( DF \) 的夹角吗?是的。
  5. 现在我们有:\( AB = CD \)(已知),\( \angle ABE = \angle CDF \)(已证)。还差边 \( BE = DF \)。这通常由对顶角相等和AAS证明另一组三角形全等得到,但本题图形中,\( BE \) 和 \( DF \) 未必直接相等。仔细审题和观察图形,交点E和F是由同一条直线(图中斜线)与两条平行线相交产生的,因此 \( AE = CF \) 或 \( BE = DF \) 不一定成立。标准证明方法往往是先证 \( \triangle ABE \cong \triangle CDF \) 吗?不,更常见的是先证 \( \triangle ABE \) 和 \( \triangle CDF \) 全等,从而得到 \( BE = DF \),\( AE = CF \)。但SAS条件不足。本题典型证明思路实为ASA或AAS:∵ \( AB \parallel CD \),∴ \( \angle BAE = \angle DCF \) 且 \( \angle ABE = \angle CDF \),又∵ \( AB = CD \),∴ \( \triangle ABE \cong \triangle CDF \)(ASA)。因此,本题原题设定用SAS证明是不直接的,它更适合作为ASA的例题。这正是一个绝佳的警示:不是所有看起来像的题都能用SAS,必须严格满足“两边夹角”。若强行用SAS,则需要额外条件。

✅ 总结:此题有意设置思维陷阱。看到平行线,首先想到角相等,但必须冷静分析哪组角是“夹角”。本题实际强调选择合适判定定理的重要性,SAS并非万能。

🚀 阶梯训练

第一关:基础热身(10道)

  1. 判断题:有两边和一个角对应相等的两个三角形一定全等。( )
  2. 如图,\( OA=OB \),\( OC=OD \),\( \angle AOC = \angle BOD \),请问用____定理可以直接判定 \( \triangle AOC \cong \triangle BOD \)。
    OABCD
  3. 已知 \( \triangle ABC \cong \triangle DEF \),若 \( AB=5 \),\( \angle B=60^\circ \),\( BC=7 \),则 \( EF = \) ____。
  4. 在 \( \triangle ABC \) 和 \( \triangle ADC \) 中,下列条件不能判定它们全等的是( )A. \( AB=AD \),\( \angle BAC=\angle DAC \),\( BC=DC \) B. \( AB=AD \),\( \angle BAC=\angle DAC \),\( AC=AC \)
  5. 完成以下证明:如图,\( AB=AC \),\( AD=AE \),求证:\( \triangle ABE \cong \triangle ACD \)。
    (提示:证明 \( \angle BAE = \angle CAD \))
  6. 小明把“SAS”误记为“SSA”,结果在证明一道题时失败了。请你画图说明为什么“SSA”不能判定一般三角形全等。
  7. 直接写出判定依据:如图,\( AC=BD \),\( \angle CAB=\angle DBA \),\( AB=BA \),∴ \( \triangle ABC \cong \triangle BAD \)( )。
  8. 已知 \( \triangle ABC \) 中,\( AB=6cm \),\( AC=8cm \),\( \angle A=50^\circ \)。画一个与它全等的三角形 \( \triangle DEF \),你的作法会是:先画 \( DE= \)____cm,再画 \( \angle D= \)____°,最后画 \( DF= \)____cm,连接EF。
  9. 判断题:两个直角三角形,如果有两条直角边对应相等,则它们全等。这是SAS定理的应用吗?( )
  10. 如图,点C是AB中点,\( CD \) 平分 \( \angle ACE \),且 \( \angle A = \angle E \),请补充一个条件____,使得 \( \triangle ACD \cong \triangle ECB \),并写明判定定理。

第二关:中考挑战(10道)

  1. (中考真题改编) 如图,四边形ABCD中,\( AD \parallel BC \),\( AD=BC \)。对角线AC,BD相交于点O。求证:\( \triangle AOD \cong \triangle COB \)。
  2. 已知:如图,\( AB=AC \),\( D、E分别是AB、AC的中点 \),连接 \( BE, CD \) 交于点F。求证:\( \triangle ABE \cong \triangle ACD \)。
  3. 如图,\( \triangle ABC \) 和 \( \triangle ADE \) 都是等边三角形,点B,C,D在同一直线上。求证:\( CE=AC+CD \)。(提示:证 \( \triangle ABD \cong \triangle ACE \))
  4. 在 \( \triangle ABC \) 中,\( \angle ACB=90^\circ \),\( AC=BC \),直线MN过点C,且 \( AD \perp MN \) 于D,\( BE \perp MN \) 于E。求证:\( DE=AD+BE \)。
  5. 如图,已知 \( AB=CD \),\( \angle ABC=\angle DCB \),请添加一个条件____,使得 \( \triangle ABC \cong \triangle DCB \),并证明。
  6. 探究题:满足“SSA”条件的两个三角形,在什么情况下可以确保全等?
  7. 如图,在 \( \triangle ABC \) 中,\( AB=AC \),\( \angle A=100^\circ \),BD平分 \( \angle ABC \)。求证:\( BC=BD+AD \)。
  8. 已知:如图,\( AD \) 是 \( \triangle ABC \) 的中线,\( BE \perp AD \) 交AD延长线于E,\( CF \perp AD \) 于F。求证:\( BE=CF \)。
  9. 如图,\( \triangle ABC \) 是等边三角形,点D、E分别在边BC、AC上,且 \( BD=CE \),AD与BE相交于点F。求 \( \angle AFE \) 的度数。
  10. (动点问题) 如图,在长方形ABCD中,\( AB=6 \),\( BC=8 \)。点P从点A出发,沿A→B→C→D→A运动,速度为每秒1个单位。设运动时间为t秒,当 \( t \) 为何值时,以点A、P、C为顶点的三角形与 \( \triangle ABC \) 全等?

第三关:生活应用(5道)

  1. 测量河宽:如图,要测量河两岸点A和点B的距离,可以在岸边取一点C,测得 \( AC=50m \),并测得 \( \angle ACB=45^\circ \),\( \angle ACD=90^\circ \)。在CD延长线上取一点E,使 \( CE=30m \)。再在岸边取一点F,使 \( \angle ECF=45^\circ \)。测量得 \( CF=40m \)。请问如何利用SAS定理说明 \( AB=EF \)?并计算AB的长度。
  2. 结构加固:一个钢架棚的侧面由多个三角形结构组成。师傅在安装时,确保了两根钢梁(边)的长度和它们之间的焊接角度与设计图一致。请用数学原理解释为什么这样做能保证每个三角形结构形状大小完全相同,从而保证整体稳固。
  3. 古籍修复:一块破碎的三角形瓷片,保留了完整的一个角和这个角的两条邻边。工匠需要复制一块完全一样的瓷片进行填补。他应该怎么做?这利用了哪个几何原理?
  4. 风筝制作:小明想做两个完全相同的三角形风筝面。他先做好一个,其中两边长分别为80cm和100cm,这两边的夹角是70°。请描述他制作第二个风筝面时,需要测量和复制的关键数据。
  5. 土地划分:一块形状为四边形ABCD的土地,因道路修建被分割。现要沿对角线AC将补偿的一块三角形土地 \( \triangle AEC \) 划给村民。已知 \( AD=BC \),\( \angle DAC=\angle BCA \),且 \( AE=BC \)。你能用SAS定理证明村民得到的 \( \triangle AEC \) 与原土地中的 \( \triangle BCA \) 面积相等吗?请写出证明思路。

🤔 常见疑问 FAQ

💡 专家问答:SAS判定 的深度思考

问:为什么很多学生觉得这一块很难?

答:难点主要有两个。一是概念混淆,分不清“夹角”与“对角”。在非直角三角形中,已知两边和其中一边的对角(SSA),三角形可能不唯一。例如,已知边 \( a \),边 \( b \),和 \( a \) 的对角 \( \angle A \),用正弦定理 \( \frac{a}{\sin A} = \frac{b}{\sin B} \) 求 \( \sin B \) 时,可能得到两个解(\( \angle B \) 和 \( 180^\circ - \angle B \)),对应两个不同的三角形。二是隐藏条件挖掘,如公共边、对顶角、平行线产生的角等,需要敏锐的观察和逻辑推理才能将其转化为SAS所需的条件。

问:学习这个知识点对以后的数学学习有什么帮助?

答:SAS判定是欧氏几何的基石之一。首先,它是证明线段相等、角相等的重要工具。其次,它是更复杂定理(如勾股定理、相似三角形判定、余弦定理)的推导基础或特殊情形。例如,在向量中,两个向量夹角余弦的定义 \( \vec{a} \cdot \vec{b} = |\vec{a}||\vec{b}|\cos\theta \) 与SAS有内在联系。余弦定理 \( c^2 = a^2 + b^2 - 2ab\cos C \) 本质上就是SAS情形的推广(已知两边及夹角求第三边)。掌握SAS,为高中乃至大学的解析几何、向量分析打下了坚实的图形直观和逻辑基础。

问:有什么一招必胜的解题"套路"吗?

答:可以遵循“定角找夹边,定边找夹角”的口诀式分析流程。

  1. 标记已知:在图形上标出所有已知相等的边和角。
  2. 确定目标:明确要证明哪两个三角形全等。
  3. 锁定夹角:寻找一对已经相等的角,检查它是否是某两条已知相等(或可证相等)的边的夹角。
  4. 补全条件:如果夹角条件满足,则只需证明其两条夹边对应相等;如果夹边条件满足,则只需证明这两条边的夹角相等。
  5. 书写严谨:严格按照对应顶点顺序书写全等条件:在 \( \triangle XXX \) 和 \( \triangle YYY \) 中,∵ \( S_1=A=S_2 \)(按顺序),∴ \( \triangle XXX \cong \triangle YYY \)(SAS)。

这个流程能帮你系统化地思考,避免盲目尝试。


答案与解析

第一关:基础热身

  1. ❌ 错。必须是“夹角”。
  2. SAS。
  3. \( EF = BC = 7 \)。
  4. A。条件A给出的是“边边角”(SSA),不能判定。
  5. 证明:∵ \( AB=AC \),\( AD=AE \),又∵ \( \angle BAE = \angle BAC + \angle CAE = \angle CAE + \angle EAD = \angle CAD \)(等量加等量),∴ 在 \( \triangle ABE \) 与 \( \triangle ACD \) 中,\( AB=AC \),\( \angle BAE=\angle CAD \),\( AD=AE \),∴ \( \triangle ABE \cong \triangle ACD \)(SAS)。
  6. 解析:如图,在 \( \triangle ABC \) 和 \( \triangle ABD \) 中,\( AB=AB \)(公共边),\( AC=AD \),\( \angle B = \angle B \)(公共角,即 \( \angle ABC = \angle ABD \)),满足“SSA”,但 \( \triangle ABC \) 与 \( \triangle ABD \) 显然不全等。ABDC
  7. SAS。
  8. \( 6 \),\( 50 \),\( 8 \)。
  9. ✅ 是。直角三角形的直角就是两条直角边的夹角。
  10. 补充 \( AC = EC \)。证明:∵ C是AB中点,∴ \( AC=BC \)。∵ \( CD \) 平分 \( \angle ACE \),∴ \( \angle ACD = \angle ECD \)。在 \( \triangle ACD \) 和 \( \triangle ECB \) 中,\( AC=EC \),\( \angle A = \angle E \),\( \angle ACD = \angle ECD \),这是AAS或ASA,非SAS。若要用SAS,可补充 \( CD = CB \),则条件为:\( AC=BC \),\( \angle ACD = \angle BCD \),\( CD=CB \)(SAS)。此题旨在让学生区分不同判定定理所需的不同条件。

(第二关、第三关答案因篇幅所限,在此提供关键题思路)

第二关第1题思路:∵ \( AD \parallel BC \),∴ \( \angle ADO = \angle CBO \),\( \angle DAO = \angle BCO \)。又∵ \( AD=BC \),∴ \( \triangle AOD \cong \triangle COB \)(ASA)。本题虽未直接用SAS,但通过平行线性质创造了角相等的条件,是综合题的基础。

第三关第1题思路:在 \( \triangle ABC \) 和 \( \triangle EFC \) 中,\( AC=50 \),\( \angle ACB=45^\circ \),\( BC \) 未知;\( EC=30 \),\( \angle ECF=45^\circ \),\( CF=40 \)。条件并不直接对应。标准测量河宽方法是构造全等三角形,例如,在点A同侧取点C、D,使 \( AC \perp AB \),\( CD=AC \),过D作 \( DE \perp AD \) 交AB于E,则 \( \triangle ABC \cong \triangle EDC \)(ASA)。本题所给数据更像需要利用相似或解三角形,是一个理解原理的简化情景题。核心是理解SAS保证了三角形的唯一确定性。

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