三角形(十二)
接着上回的例子,我们接着往下看三条线和全等三角形的结合。
事实上,平面几何中我们还可以做一种类型的训练:即逆命题的训练。
比如上一节中我们举的例子,其实原来的结论就是如果两个三角形全等,那么对应的高、中线、角平分线相等。现在就考虑对应的高、中线、角平分线相等,那么两个三角形是否能够全等的问题。
大部分的平面几何题目都可以做类似的训练:把某个条件和结论互换位置,看看能否推出来,这样一个题目至少能变成两个题目来做。
当然,有时候逆回去结论不一定对;有时候逆回去题目变得非常难。
比如说全等三角形面积相等,但是面积相等的三角形不一定全等,这个就是逆回去结论不一定对,而且非常容易证的。
逆回去很难的情形呢?
别着急,慢慢来。
我们来看接下来的这一组命题:求证,等腰三角形腰上的高、角平分线、中线都相等。
什么是等腰三角形?
一个三角形中如果有两条边相等,那么这个三角形称为等腰三角形。
我们很容易通过全等来证明这几个结论的正确性,这个可以作为练习自行证明。接下来就是前面所讲的训练方式:逆回去看。
如果一个三角形中,有两条高、中线、角平分线相等,这个三角形是不是等腰三角形呢?
答案是肯定的,但是难度?
我已经从易到难给您排好了。我们先从最简单的看起。
求证:有两条高相等的三角形的是等腰三角形。
这个证明真的很简单,毕竟目标明确,就是证明AB=AC,∠A公用,∠ADC=∠AEB=90°,CD=BE,所以△ADC全等于△AEB,于是AC=AB,证毕。
都说了很容易。
接下来:有两条中线相等的三角形是等腰三角形。
这个就不那么好做咯~
事实上,我们要用到的工具已经超过了全等三角形的范围。我们知道,三角形三条中线交于一点,这点称为三角形的重心。重心有一个很重要的性质,就是把任意一条中线分成2:1的两段。
于是我们得到DO=CD/3=BE/3=OE,OC=2CD/3=2BE/3=OB,∠DOB=∠EOC,马上可以得到△DOB全等于△EOC,所以BD=EC,推出AB=AC。
最后一个:有两条角平分线相等的三角形是等腰三角形。
用这个题目我曾经坑过很多无辜的孩子,由于经历过前面两个例子,有一些学生,特别是好学生,觉得这个题目不在话下。
然后就开始绞尽脑汁,然后就没有然后了。
事实上这个题目大有来头,这是第一届IMO(国际数学奥林匹克竞赛)的题目,虽然彼时的题目难度和今天相比不可同日而语,但是吊打99.99%以上的初中生还是绰绰有余了。
证明方法并不是通过简单的全等,而是通过反证法才能证明。