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初中数学底层逻辑系列三角形全等为什么是初中几何的核心?

初中数学底层逻辑系列三角形全等为什么是初中几何的核心?
掌握它,80%的证明题都有方向——从“证明两个角相等”,到解决复杂几何问题,全等是一座桥梁。上一篇我们讲了:

辅助线到底怎么画?

很多学生终于明白:

辅助线不是乱画。

它的目的只有一个:创造关系。


但是很多同学又遇到了新的问题:

“老师,我知道找关系,也知道画辅助线,可是最后还是不知道证明什么。”

为什么?

因为缺少一个初中几何中最重要的“核心模型”。

这个模型就是:三角形全等。


一、为什么说全等是初中几何的核心?

很多学生第一次学习全等时,会觉得:

“全等不就是两个三角形一样大吗?”

其实远远没有这么简单。

全等真正重要的地方:

不是证明两个三角形一样。

而是:利用一个完整模型,把边和角全部连接起来。


例如:我们想证明两个角相等。怎么办?

很多方法:

  • 平行线;
  • 等腰三角形;
  • 相似;
  • 全等。

其中全等最大的优势:一旦证明两个三角形全等。

马上得到:

对应边相等。

对应角相等。


也就是说:

全等是一座桥。

连接:

边 → 角

数量 → 位置

已知 → 结论


二、很多证明题,本质都是“寻找全等条件”

很多学生做几何证明:

看到题目:“证明∠A=∠B。”

第一反应:“我要证明角。”于是开始找角。


但是高手思考:两个角为什么会相等?

可能原因:因为它们是两个全等三角形的对应角。


于是思路变成:

我要证明角相等。

↓

寻找两个三角形。

↓

证明两个三角形全等。

↓

得到对应角相等。


这就是几何中的:逆向思考。


三、全等证明的底层逻辑:创造三个条件

三角形全等,本质是什么?

就是比较两个三角形。

看它们有没有足够的信息。


初中阶段主要掌握:

1、SSS

边边边

三个对应边相等。

↓

两个三角形全等。


2、SAS

边角边

两边和夹角相等。

↓

两个三角形全等。


3、ASA

角边角

两个角和夹边相等。

↓

两个三角形全等。


4、AAS

角角边

两个角和一条对应边相等。

↓

两个三角形全等。


5、HL(直角三角形)

斜边和一条直角边相等。

↓

两个直角三角形全等。


但是很多学生的问题:

不是不会背。

而是不知道什么时候用。


真正的思考不是:“我背哪个判定?”

而是:

我现在已经有什么条件?还缺什么条件?


四、为什么辅助线经常和全等联系在一起?

回顾上一期:

辅助线的作用:创造关系。


而全等需要:三个条件。


所以很多辅助线的目的:

就是为了凑齐全等条件。


例如:两个三角形只差一条公共边。

怎么办?连接产生:公共边。


两个角没有关系,怎么办?添加辅助线。

产生:角关系。


缺少对应边,怎么办?

利用:中点、平行、等腰等条件创造边关系。


所以:辅助线不是目的,全等才是很多时候的方向。


五、做几何证明时,全等思维应该这样启动

拿到一道题,不要马上写:证明过程,要先问:


第一步:

我要证明什么?

例如:证明两个角相等。


第二步:

这个结论可能来自哪里?

角相等的方法:

① 平行线

② 等腰

③ 全等


第三步:

如果考虑全等,需要哪三个条件?

例如:已经有:一条边相等,还缺:两个角。


第四步:

如何创造缺少的条件?

这时候:辅助线出现。


完整过程:

目标

↓

寻找模型

↓

补充条件

↓

证明全等

↓

得到结论


六、一个简单例子理解全等思维

已知:

AB=CD

∠A=∠C

AC=CA(公共边)

求证:

△ABC≌△CDA


分析:

已知:

AB=CD

↓

一组边。

∠A=∠C

↓

一组角。

AC公共边

↓

一组边。


刚好:

边角边。

所以:△ABC≌△CDA。


证明两个三角形全等以后:后面的所有对应关系都自动出现,这就是全等强大的地方。


七、基础薄弱学生如何真正学好全等?

很多学生学全等:方法错误。

他们背:SSS、SAS、ASA。

背得很熟,但是不会做题。


那就得正确训练:每天训练三个问题:


问题1:

题目想让我证明什么?

角?

边?

长度?


问题2:

这个结论可以通过什么模型得到?

全等?

相似?

等腰?


问题3:

现在距离这个模型还缺什么条件?然后想办法补充,这才是真正的全等学习。


八、总结:全等为什么是几何核心?

因为它解决了几何中最重要的问题:

如何把:

未知关系

↓

转化为已知关系。


前面三期:

第01期:

标、设、放、列

解决:如何分析问题。


第02期:

找关系

解决:如何找到突破口。


第03期:

辅助线

解决:如何创造条件。


第04期:

三角形全等

解决:如何建立最核心的证明模型。


所以:初中几何学习的核心路径:

找关系

↓

建模型

↓

证全等

↓

得结论

下一期我们接着讲:

《相似三角形为什么是几何中的“比例工具”?掌握它,解决长度问题不再靠猜》

继续完善初中几何底层逻辑体系。

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