提醒:此篇文章的證明方式與近年三大出版社的教法不同,參考價值請自行評估。
由於讀了課本的三角形相似性質的證明方式,覺得與我的理解/想像不同,所以想發篇文章來記錄這些想法。
網路上直接搜尋名稱是沒找到相關的文章,但這應該不是我自己想到的方法。
要證明三角形的相似性質(AAA、SAS等等)前,要先釐清這篇文章中「全等」與「相似」的定義。
「全等」:兩個平面圖形經過平移、旋轉、翻轉後可以完全重疊(重合),就稱此兩圖形全等。
「相似」:兩個平面圖形經過縮放後彼此會全等,則稱此兩圖形相似。
何謂「縮放」呢?這是直接使用國小的直觀「縮放圖形」的概念,就像日常生活中手機螢幕縮放、印表機列印按比例縮放那樣,讓圖形保持形狀相同(長度成比例、角度不變),大小變化的操作。
(上述的定義應與108課綱中的寫法相同(但可能與課本不同))
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我們要用三角形的全等性質來證明相似性質,例如三角形有全等性質:
ASA:「兩個三角形有兩個角對應相等,且這兩角的夾邊也相等,它們就全等。」
可以用這個性質來證明AAA相似。
現在有三角形ABC跟三角形DEF,它們的三個內角對應相等(AAA),我們可以取其中相等兩角的夾邊,例如AB和DE(文章不方便畫線段符號,請自行理解)。
這兩邊如果恰好相等,那這兩個三角形就會全等(因為滿足ASA);
而如果不相等也沒關係,根據這兩邊的長度,我將三角形ABC縮放,使得AB邊的長度與DE邊相同。
由於縮放後圖形角度保持不變,故縮放後三角形內角仍對應相等,可得此三角形與三角形DEF全等(ASA)。
因此三角形ABC經過縮放後會與三角形DEF全等,得證三角形ABC與三角形DEF相似。
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在這套邏輯下,證明相似是很簡單的,在此再多舉一例,SSS相似性質:「若兩個三角形的三邊長對應成比例,則兩個三角形相似」,可以用SSS全等性質來證明。
設三角形ABC與三角形DEF有三邊長對應成比例,我們同樣選出對應的一邊AB與DE,將三角形ABC縮放直到其AB邊長與DE邊相等。
將圖形縮放,長度會成比例縮放,因此其他兩邊的長度縮放後也會與EF、DF邊相等(因為原本三邊對應成比例)。
縮放後的三角形與三角形DEF三邊對應相等,SSS全等。
縮放後全等,得證兩個三角形相似。
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據我所知這套教法在多年前的部編版課本出現過,至於現在的課本為何採用另一套邏輯的原因不得而知。
可能是因為對「縮放」的定義不同,但此處我就不繼續往下探討了,有興趣的朋友可以自行探索。
