秒懂全等三角形SAS判定:别再被“边边角”骗了!零基础也能成大神:典型例题精讲
适用年级
五年级
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⭐⭐⭐
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最近更新
2025-12-20
💡 阿星起步:全等三角形SAS 的底层逻辑
想象一下,你手里有两块三角形的拼图。你怎么能百分之百确定,它们俩能严丝合缝地拼在一起,形状大小一模一样呢?
SAS定理,就是一把神奇的“形状锁”。它告诉你:如果你知道一个三角形的两条边,以及这两条边所夹的角,和另一个三角形对应相等,那么这两个三角形就必定全等,像双胞胎一样分毫不差。
为什么必须是“夹角”这个“钥匙”?
你可以想象在订书机上装订纸:两个手臂(两条边)的长度是固定的,它们之间的开口角度(夹角)也是固定的。那么,这两个手臂的末端距离(第三边)就被唯一确定了,整个“订书机”的形状就被锁死了,不可能再变来变去。
那“边边角”(SSA)为什么不行?
我们用两根钉子和两根绳子来演示。把两根钉子钉在墙上,它们之间的距离是固定的(相当于一条边)。你拿两根长度固定的绳子(相当于另外两边),一端分别固定在钉子上。
- SAS(夹角):你固定好两根绳子在钉子上的夹角,那么两根绳子的另一端(顶点)就必然交汇于一个唯一的点,三角形唯一。
- SSA(非夹角):你只知道一根绳子的长度和它对面的角度,另一根绳子长度固定但角度自由。这时,这根自由绳子的另一端,可能落在两个不同的位置(就像可以“摇头”一样),从而画出两个形状不同的三角形!所以,“边边角”不能作为可靠的“形状锁”。
记住,SAS的核心就是“锁定顶点”。两条边像两条手臂,它们的夹角一固定,这两条手臂的端点(即第三个顶点)就被死死地定在唯一的位置上,整个三角形也就唯一了。
🔥 三级跳挑战:从入门到大神
【入门例题】如图,已知 \(AB = DE = 5 \, \text{cm}\),\(AC = DF = 7 \, \text{cm}\),\(\angle A = \angle D = 60^\circ\)。请问:\(\triangle ABC\) 与 \(\triangle DEF\) 全等吗?依据是什么?
阿星拆解:
- 看条件:题目给了我们两组边和一个角。
- 找“夹角”:这是最关键的一步!我们必须检查,这个角是不是那两组边的夹角。在 \(\triangle ABC\) 中,\(\angle A\) 的两条边是哪两条?是 \(AB\) 和 \(AC\)。给出的条件正好是 \(AB=5\),\(AC=7\),\(\angle A=60^\circ\)。
- 对应相等:在 \(\triangle DEF\) 中,\(\angle D\) 的两条边是 \(DE\) 和 \(DF\)。条件也是 \(DE=5\),\(DF=7\),\(\angle D=60^\circ\)。
- 下结论:在 \(\triangle ABC\) 和 \(\triangle DEF\) 中,
\(AB = DE\)(已知),
\(\angle A = \angle D\)(已知),
\(AC = DF\)(已知)。
并且,\(\angle A\) 是 \(AB\) 和 \(AC\) 的夹角,\(\angle D\) 是 \(DE\) 和 \(DF\) 的夹角,满足“夹角”要求。所以根据 SAS(边角边) 定理,\(\triangle ABC \cong \triangle DEF\)。
【进阶例题】如图,点 \(B, F, C, E\) 在同一直线上。已知 \(AB // DE\),\(AB = DE = 8 \, \text{m}\),\(BC = EF = 100 \, \text{cm}\)。那么 \(\triangle ABC\) 与 \(\triangle DEF\) 全等吗?
阿星敲黑板:这道题有两个大坑!我们一步步来。
- 坑一:单位换算。 条件中 \(AB\) 和 \(DE\) 的单位是“米”(m),而 \(BC\) 和 \(EF\) 的单位是“厘米”(cm)。我们必须先统一单位才能比较。\(100 \, \text{cm} = 1 \, \text{m}\)。所以,\(BC = EF = 1 \, \text{m}\)。
- 坑二:找夹角。 现在我们有 \(AB = DE = 8 \, \text{m}\),\(BC = EF = 1 \, \text{m}\)。它们相等了。但是,要使用SAS,我们必须找到一个角是这两条边的夹角!我们有的是 \(AB // DE\) 这个条件,它能帮我们得到相等的角。
- 挖出隐藏的角:
- 因为 \(AB // DE\),且直线 \(BEC\) 是截线,所以内错角 \(\angle ABC = \angle DEF\)。
- 观察 \(\triangle ABC\),\(\angle ABC\) 的两条边是 \(AB\) 和 \(BC\)。
- 观察 \(\triangle DEF\),\(\angle DEF\) 的两条边是 \(DE\) 和 \(EF\)。
- 下结论:在 \(\triangle ABC\) 和 \(\triangle DEF\) 中,
\(AB = DE = 8 \, \text{m}\)(已知,已统一单位),
\(\angle ABC = \angle DEF\)(由 \(AB // DE\) 得到的内错角相等),
\(BC = EF = 1 \, \text{m}\)(已知,已统一单位)。
并且,\(\angle ABC\) 是 \(AB\) 和 \(BC\) 的夹角,\(\angle DEF\) 是 \(DE\) 和 \(EF\) 的夹角。完美满足SAS。所以,\(\triangle ABC \cong \triangle DEF\)。
【拔高例题】如图,在四边形 \(ABCD\) 中,\(AD = BC\),且 \(AD // BC\)。连接对角线 \(AC\) 和 \(BD\),相交于点 \(O\)。求证:\(\triangle AOD \cong \triangle COB\)。
思维迁移:这道题没有直接给出“两边一角”,三角形也藏在四边形里。但核心逻辑没变:先找到两组相等的边,再想办法证明它们所夹的角相等,最后锁定SAS。
- 梳理已知: \(AD = BC\)(已知边),\(AD // BC\)(用于推导角相等)。
- 寻找目标三角形的边与角:
- 我们要证 \(\triangle AOD \cong \triangle COB\)。
- 从图上找,\(AD\) 和 \(BC\) 已经是它们的一组对应边。
- 另一组边呢?注意 \(AC\) 和 \(BD\) 是相交的,有公共部分。因为 \(AD // BC\),四边形 \(ABCD\) 是平行四边形吗?是的!根据“一组对边平行且相等”,所以 \(ABCD\) 是平行四边形。因此,\(AO = OC\),\(DO = OB\)(平行四边形对角线互相平分)。但这里我们不直接用这个性质,我们用更基础的。
- 锁定“夹角”并证明它相等:
- 在 \(\triangle AOD\) 和 \(\triangle COB\) 中,\(AD\) 和 \(BC\) 是我们选定的一组边。那么它们的夹角是谁?
- 对于 \(AD\),在 \(\triangle AOD\) 中,它的两个邻角是 \(\angle OAD\) 和 \(\angle ODA\)。我们选哪个?要看另一个三角形 \(COB\) 中,\(BC\) 的邻角谁能和它对应相等。
- 因为 \(AD // BC\),直线 \(AC\) 是截线,所以内错角 \(\angle OAD = \angle OCB\)。
- 同样因为 \(AD // BC\),直线 \(BD\) 是截线,所以内错角 \(\angle ODA = \angle OBC\)。
- 但是,\(\angle OAD\) 和 \(\angle ODA\) 是 \(AD\) 的两边和 \(AO\)、\(DO\) 组成的角,不是我们要的。我们需要的是由 \(AD\)、\(AO\)、\(DO\) 围成的角,即 \(\angle AOD\) 吗?不对,\(\angle AOD\) 不是 \(AD\) 的夹角。
- 关键思路转变:我们不一定要用 \(AD\) 和 \(BC\) 作为SAS的那两组边!我们可以找别的边。观察发现,对顶角 \(\angle AOD = \angle COB\) 是天然相等的!而且,夹住这个对顶角的两条边是 \(AO\) 与 \(OD\),以及 \(CO\) 与 \(OB\)。所以,如果我们能证明 \(AO=CO\), \(DO=BO\),就可以用SAS了。
- 证明所需边相等:
- 在 \(\triangle AOD\) 和 \(\triangle COB\) 中,
\(\angle AOD = \angle COB\)(对顶角相等),
\(AD = BC\)(已知)。
但是,这满足“角角边”(AAS)或“边边角”(SSA)吗?都不是我们想要的SAS。这条路不通。 - 再次转变思路:回到最初的平行四边形判定。由 \(AD = BC\) 且 \(AD // BC\),直接可判定四边形 \(ABCD\) 为平行四边形。因此,对角线互相平分,即 \(AO = CO\), \(DO = BO\)。
- 在 \(\triangle AOD\) 和 \(\triangle COB\) 中,
- 最终论证:在 \(\triangle AOD\) 和 \(\triangle COB\) 中,
\(AO = CO\)(平行四边形对角线互相平分),
\(\angle AOD = \angle COB\)(对顶角相等),
\(DO = BO\)(平行四边形对角线互相平分)。
并且,\(\angle AOD\) 是 \(AO\) 和 \(DO\) 的夹角,\(\angle COB\) 是 \(CO\) 和 \(BO\) 的夹角。 所以,根据 SAS, \(\triangle AOD \cong \triangle COB\)。
📝 阿星必背口诀:
全等判定 SAS,关键钥匙是夹角。
两边一角对应好,形状唯一锁得牢。
边边角(SSA)是冒牌货,摇头摆尾不可靠!
🚀 举一反三:变式挑战
已知:如图,\(AC\) 和 \(BD\) 相交于点 \(O\),且 \(OA=OC\), \(OB=OD\)。求证:\(\triangle AOB \cong \triangle COD\)。
如图,已知 \(\triangle ABC \cong \triangle DEF\) 是根据 SAS 判定的。其中 \(AB = DE = 10\), \(\angle B = \angle E = 50^\circ\),那么要使 SAS 成立,必须再补充一个什么条件?
如图,在等腰三角形 \(ABC\) 中 (\(AB = AC\)),点 \(D\)、\(E\) 分别在边 \(AB\)、\(AC\) 上,且 \(AD = AE\)。连接 \(BE\) 和 \(CD\),相交于点 \(F\)。求证:\(\triangle ABE \cong \triangle ACD\),并进一步说明 \(BF = CF\)。
解析与答案
【详尽解析】
入门例题:全等。依据是SAS(边角边)定理。
进阶例题:全等。需注意单位换算(1m=100cm)和利用平行线证明夹角 \(\angle ABC = \angle DEF\)。
拔高例题:证明过程见上文“思维迁移”部分。
举一反三解析:
- 变式一:在 \(\triangle AOB\) 和 \(\triangle COD\) 中,\(OA=OC\), \(OB=OD\),且 \(\angle AOB = \angle COD\)(对顶角相等)。该角正好是 \(OA\) 与 \(OB\)、\(OC\) 与 \(OD\) 的夹角,满足SAS,所以全等。
- 变式二:必须补充的条件是 \(BC = EF\)。因为 \(\angle B\) 是 \(AB\) 和 \(BC\) 的夹角,\(\angle E\) 是 \(DE\) 和 \(EF\) 的夹角,要使SAS成立,必须让夹角的两条边都对应相等。
- 变式三:
- 证明 \(\triangle ABE \cong \triangle ACD\):在 \(\triangle ABE\) 和 \(\triangle ACD\) 中,\(AB=AC\)(等腰三角形),\(AD=AE\)(已知),\(\angle A\) 是公共角,且是 \(AB\) 与 \(AE\)、\(AC\) 与 \(AD\) 的夹角,满足SAS,所以 \(\triangle ABE \cong \triangle ACD\)。
- 说明 \(BF=CF\):由上文全等可知 \(\angle ABE = \angle ACD\)。又因为 \(AB=AC\),且 \(\angle A\) 公共,可考虑证明 \(\triangle BCF\) 等腰或证明 \(\triangle BDF \cong \triangle CEF\)。更简单的方法是利用第一次全等得到的边 \(BE=CD\),以及等式性质 \(BD=CE\)(因为AB-AD=AC-AE),再结合 \(\angle DBC = \angle ECB\)(等腰三角形底角相等),对 \(\triangle DBC\) 和 \(\triangle ECB\) 使用SAS(\(BD=CE\), \(\angle DBC=\angle ECB\), \(BC\) 公共边),得到 \(\triangle DBC \cong \triangle ECB\),从而 \(\angle BCF = \angle CBF\),所以 \(BF=CF\)。
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