在几何学中,三角形全等意味着两个三角形在形状和大小上完全相同,可以互相覆盖,没有任何差异。本节内容主要探讨了直角三角形全等的条件,特别是“斜边、直角边”(HL)公理的应用。这个公理表明,如果两个直角三角形的斜边和一个直角边分别对应相等,那么这两个直角三角形必定全等。
回顾已知的三角形全等判定方法:SSS(边边边),SAS(边角边),ASA(角边角),以及AAS(角角边)。这些是用于证明两个一般三角形全等的基本准则。然而,在直角三角形的情况下,我们可以使用额外的条件——直角相等。直角三角形的两个锐角之和为90度,所以如果两个直角三角形有一个共同的直角,其余只需要一条边对应相等,就可以确定它们全等。
在给出的例子中,RtACBΔ和RtA1C1B1被用来展示直角三角形全等的条件。由于∠C和∠C1都是90度的直角,所以只需再添加一条对应边的相等即可证明两个三角形全等。例如,如果AB=A1B1且AC=A1C1,根据SAS原则,可以得出RtACBΔ≌RtA1C1B1。但这里强调的是,即使没有明确给出其他边的相等,只要斜边BC等于B1C1,且直角边AC等于A1C1,就可以应用HL公理来证明它们全等。
为了进一步巩固这个概念,学生被要求画出一个直角三角形RtACBΔ,其中∠C是90度,AB等于4cm,AC等于3cm。通过与同桌交流和尝试让两个三角形完全重合,他们能直观地理解斜边和直角边相等的两个直角三角形全等。
在练习题中,通过给出AC=DF,AC⊥BC,和DE⊥CD,可以利用HL公理证明BF=DE。因为AB=CD,BF和DE都是垂直于公共边AC的线段,且AE=CF,所以RtABCΔ和RtDEFΔ全等,这意味着BF=DE。对于变式1和2,问题涉及到BD是否平分EF,这需要进一步的分析和证明。
在实际应用中,考虑两个滑梯的情况,当左边滑梯的高度AC等于右边滑梯水平方向的长度DF时,如果两个滑梯的倾斜角度∠ABC和∠DFE相等,那么这两个滑梯实际上是全等的直角三角形的模型。因此,∠ABC+∠DFE=90°,这反映了直角三角形的特性。
总结来说,本节内容深入浅出地介绍了直角三角形全等的条件,特别是HL公理的重要性,并通过实例和习题帮助学生掌握这一知识,以便在实际问题中灵活运用。