终于,来到了三角形命题「完结篇」

文化   科学   2024-06-03 23:03   广东  

     


跟三角形相关命题死磕三周、再算上这一周,正好是一个月,证明完剩下的三个命题、准备开启新篇章。




 


「最后」的三个三角形命题


命题I.24有点像命题I.18(大边对大角)的扩展延申

命题I.24

两个三角形有两条对应边相等,其中一个三角形的对应的夹角大于另一个三角形的夹角,那么,这一个三角形的第三边也大于另一个的第三边。

命题I.24题设 ▼

这里偷个懒,把2个三角形(三角形ABC、三角形ABD)画在了一块(严格来说是2个分开的三角形,然后基于命题I.24可以做到一块去),这里对应相等的边:AC=AD、AB是公共边。就好像是用手拧住C点、绕着A点做逆时针旋转,就得到了三角形ADB,这里已知道条件是∠α>∠β,需要证明的是BC>BD

照例,证明前先做好辅助线、并标注上各种角:

命题I.24辅助线 ▼

这里的辅助线比较简单,就是把CD连接起来,下面是证明过程:
  • AC = AD 得到 ∠γ = ∠δ,命题I.5(等腰三角形的两底角相等
  • 得到 ∠γ = ∠δ > ∠ε,公理I.5(整体大于部分
  • 得到 ∠ζ > ∠δ > ∠ε
  • 根据命题I.19(在任何三角形中,大角总是对大边),同一个三角形(BCD)中得到 BC > BD,证毕 

命题I.24的证明还是比较简单的,就是角比较多,要留意找一找,下面来看命题I.25:

命题I. 25

三角形中如果有两条对应边相等,其中一个的第三边比另一个大,那么也同时有一个角比另一个大。

命题I.25题设 ▼

命题I.25可以看作是命题I.24的逆命题,这里AB=DE、AC=DF,同时有BC>EF,需要证明∠α>∠β

这次用反证法:
  • 假设 ∠α=∠β,根据命题I.4(如果三角形的两条对应边及夹角相等,那么其第三边亦相等,两个三角形亦全等,其余的两对应角亦相等)与题设的BC>EF相冲突
  • 假设 ∠α<∠β,根据命题I.24,依然是与设的BC>EF相冲突
  • 因此剩下的只能是 ∠α>∠β,证毕

终于来到了最后的命题I.26:

命题I.26

两个三角形如有两个角和一条边对应相等,那么其余的对应边和角都相等。

命题I.26题设 ▼

这里根据题设:∠α=∠β、∠γ=∠δ、BC=EF,需要证明两个三角形是全等的

再次掏出反证大法:

命题I.26辅助线 ▼

  • 假设AB≠DE、并且AB>DE,而GB=DE
  • 因为BC=EF、BG=ED、∠α=∠β,根据命题I.4,三角形BGC与三角形EDF全等,
  • 这样就会有 ∠ε=∠δ,但又有ε<∠γ,可以推导出δ<∠γ,与题设的∠γ=∠δ相矛盾
  • 因此AB=DE才是成立的,结合题设的∠α=∠β、BC=EF,根据命题I.4就有了三角形ABC与三角形DEF全等,证毕

不过等等,其实还没有证明完,因为题设还存在一种可能性,即:∠α=∠β、∠γ=∠δ、AB=DE,也就是相等的边换了,证明过程、辅助线做法其实都是类似,大家可以参照着前面方式完成证明:

命题I.26辅助线 ▼




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陈勇
上下千年时空历史地图、生动有趣的博物馆导览、新奇好玩的历史书籍推荐,最后,无聊的时候还能刷刷历史剧、说一说历史游戏。
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