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Similarity Postulates

  • 0:01 - 0:06
    假设有一个三角形ABC 就像是这样的
  • 0:06 - 0:10
    一个三角形 ABC
  • 0:10 - 0:13
    我只考虑它最基本的信息
  • 0:13 - 0:15
    有这么一些条件
  • 0:15 - 0:17
    用来决定是否另一个三角形
  • 0:17 - 0:20
    与三角形ABC相似
  • 0:20 - 0:23
    我们已经知道 如果这个三角形全部的角
  • 0:23 - 0:26
    所对应的角度
  • 0:26 - 0:28
    都与三角形ABC相同的话
  • 0:28 - 0:30
    那么 它们就是全等三角形
  • 0:30 - 0:34
    比如说 如果这个角是30度 这个角是90度
  • 0:34 - 0:37
    那么显然这里的角就是60度
  • 0:37 - 0:40
    还有一个三角形 角度看起来也是这样
  • 0:40 - 0:42
    虽然角度一样 但显然这个三角形比较小
  • 0:42 - 0:46
    但相应的角度都相等 所以这个角是30度
  • 0:46 - 0:50
    这个角是90度 这个角是60度
  • 0:50 - 0:56
    我们知道在这样的情况下 三角形XYZ就和
  • 0:56 - 0:57
    三角形ABC相似
  • 0:57 - 0:59
    我们可以得到这个结论
  • 0:59 - 1:02
    是因为两个三角形对应的角度都相等
  • 1:02 - 1:10
    可以得出结论 三角形ABC和三角形XYZ相似
  • 1:10 - 1:11
    你必须使这两个三角形的字母顺序正确
  • 1:11 - 1:13
    以保证正确的角相对应
  • 1:13 - 1:16
    角Y对应90度角 角X对应
  • 1:16 - 1:19
    30度角 角A是30度角
  • 1:19 - 1:20
    所以A和X是相对应的两个字母
  • 1:20 - 1:23
    角B和角Y都是90度 所以也对应
  • 1:23 - 1:25
    最后是角Z的这一组
  • 1:25 - 1:27
    所以 如果三组角都相等
  • 1:27 - 1:29
    但是你真的需要三组角吗
  • 1:29 - 1:31
    如果我们只知道两组角对应相等
  • 1:31 - 1:32
    可以吗
  • 1:32 - 1:33
    嗯 当然可以了
  • 1:33 - 1:36
    因为已知三角形中两个角的度数 就一定知道第三个
  • 1:36 - 1:41
    举个例子 有另一个三角形
  • 1:41 - 1:44
    和这个三角形相似 也是这个形状的一个三角形
  • 1:44 - 1:47
    如果我告诉你这两个三角形只有两组角
  • 1:47 - 1:48
    对应相等
  • 1:48 - 1:51
    所以假设 假设这个角和
  • 1:51 - 1:55
    这个角相等 那里的角和
  • 1:55 - 1:56
    那个角相等
  • 1:56 - 1:59
    这足以说明这两个三角形相似吗
  • 2:00 - 2:03
    当然 因为在一个三角形中 如果你已知其中两个角
  • 2:03 - 2:06
    就可以知道剩下的那个角度
  • 2:06 - 2:08
    这个角是30度 这个角是90度
  • 2:08 - 2:11
    则剩下的角是60度
  • 2:11 - 2:14
    不管在什么情况下 无论已知的两个角度是多少
  • 2:14 - 2:17
    从180度里减去他们的角度 就是剩下的角
  • 2:17 - 2:20
    简单来说 为了证明相似 你不需要
  • 2:20 - 2:23
    证明三组对应角
  • 2:23 - 2:24
    都相等
  • 2:25 - 2:27
    你只需要两组 证明两组角对应相等
  • 2:27 - 2:31
    所以这就是我们证明相似的第一个方法
  • 2:31 - 2:33
    我们简称它为角角相等
  • 2:33 - 2:36
    如果你可以证明两组对应角相等
  • 2:36 - 2:39
    那么这两个三角形相似
  • 2:39 - 2:43
    举个例子 我们假定一些数字 如果你证明
  • 2:43 - 2:47
    这个角是30度 并且知道在这个三角形中
  • 2:47 - 2:49
    这个角是90度的话
  • 2:49 - 2:52
    那么这个三角形则相似于
  • 2:52 - 2:53
    那个三角形
  • 2:53 - 2:56
    并且你可以很方便地验证第三个角的度数
  • 2:56 - 2:57
    办法非常简单
  • 2:57 - 3:00
    第三个角是60度 所以三个角
  • 3:00 - 3:01
    都是相等的
  • 3:01 - 3:04
    这就是相似的一个证明方法
  • 3:04 - 3:06
    关于相似 另一个特征就是
  • 3:06 - 3:11
    对应边的长度比都相等
  • 3:11 - 3:16
    举个例子 假设我们有另一个三角形
  • 3:16 - 3:18
    再画一个三角形
  • 3:18 - 3:27
    我把这个它叫做三角形XYZ
  • 3:27 - 3:30
    假设我们已知AB边和XY边的长度比
  • 3:30 - 3:34
    即已知AB比XY的值
  • 3:34 - 3:38
    就是这条边和这条边的比值
  • 3:38 - 3:40
    请注意 我并没有说它们是相等的 我只是说
  • 3:40 - 3:42
    它们是成比例的 我们现在关注的是比例
  • 3:42 - 3:45
    就是假设AB比XY
  • 3:45 - 3:50
    等于BC比YZ
  • 3:50 - 3:57
    同时也等于AC这一组
  • 3:57 - 4:05
    即等于AC比XZ
  • 4:05 - 4:07
    那么 这是另一种办法
  • 4:07 - 4:09
    可以证明两三角形相似
  • 4:09 - 4:11
    所以如果三条边与各自对应边的
  • 4:11 - 4:15
    比值都相等
  • 4:15 - 4:17
    我们就可以得到两三角形相似的结论
  • 4:17 - 4:21
    我们把它称为边边边对应成比例
  • 4:21 - 4:23
    你不想把它和
  • 4:23 - 4:25
    边边边对应相等则全等的理论混淆
  • 4:25 - 4:28
    所以这就是证明相似的基本公设
  • 4:29 - 4:31
    相似公设或公理
  • 4:31 - 4:32
    我们通过假设得到它们
  • 4:32 - 4:34
    我们将通过它们来解决问题
  • 4:34 - 4:35
    来证明其他东西
  • 4:35 - 4:38
    当我们讨论全等时 边边边意思是
  • 4:38 - 4:40
    对应边长度都相等
  • 4:40 - 4:43
    边边边 对于相似来说
  • 4:43 - 4:48
    指的是对应边长成比例
  • 4:48 - 4:54
    举个例子 如果在这里的这条边
  • 4:54 - 4:57
    假如说这条边是10 不 让我换个大一点的数
  • 4:57 - 5:02
    这条边长是60 那么这条边是30
  • 5:02 - 5:06
    这条边是30√3
  • 5:06 - 5:08
    我只是想让这些数字恰好成倍
  • 5:08 - 5:10
    我们很快就能算出
  • 5:10 - 5:13
    这两个30度 60度 90度角三角形的边长比
  • 5:13 - 5:19
    我们假设三角形三边长分别为6 3 3√3
  • 5:19 - 5:24
    请注意 AB比XY 即30√3
  • 5:24 - 5:27
    除以3√3等于10
  • 5:27 - 5:29
    BC比XY呢
  • 5:29 - 5:32
    30除以3等于10
  • 5:32 - 5:34
    那么60除以6呢
  • 5:34 - 5:38
    就是AC比XZ
  • 5:38 - 5:39
    显然也是10
  • 5:39 - 5:42
    所以从小三角形的三边
  • 5:42 - 5:44
    到大三角形对应的三边 我们只需要
  • 5:44 - 5:46
    给小三角形边长乘以10即可
  • 5:46 - 5:47
    所以 他们并非对应相等
  • 5:47 - 5:49
    或者说相似不要求
  • 5:49 - 5:51
    边边边对应相等
  • 5:51 - 5:53
    我们只需要将边长按一定比例扩大
  • 5:53 - 5:54
    相同的比例变化
  • 5:54 - 5:56
    或者换一种方式思考
  • 5:56 - 6:00
    对应边长之比相同
  • 6:00 - 6:04
    现在 假设我们有
  • 6:04 - 6:08
    另一个三角形
  • 6:08 - 6:10
    我这样画它
  • 6:10 - 6:12
    这里有我们的结论 我不应该画在这里
  • 6:12 - 6:15
    让我再画一个三角形ABC
  • 6:15 - 6:23
    三角形ABC中 这是角A角B和角C
  • 6:23 - 6:26
    假设我们知道
  • 6:26 - 6:30
    从这条边入手 当我们有另一个三角形
  • 6:30 - 6:31
    当我们看到另一个相似的三角形
  • 6:31 - 6:34
    我们知道XY
  • 6:34 - 6:39
    XY等于AB乘以某个常数
  • 6:39 - 6:43
    所以 我可以写在这里 XY等于
  • 6:43 - 6:46
    某个常数乘以AB
  • 6:46 - 6:49
    咱们把XY边画得长一点
  • 6:49 - 6:51
    使得那个常数大于1
  • 6:51 - 6:54
    常数可以是一个很小的值 我们只是这样假设
  • 6:54 - 6:57
    所以我们令XY较大
  • 6:57 - 7:00
    假设这里是X那边是Y
  • 7:00 - 7:08
    假设我们知道XY比AB等于
  • 7:08 - 7:09
    某个常数
  • 7:09 - 7:11
    如果你给这个等式左右同时乘以AB
  • 7:11 - 7:15
    你就能通过AB再次得到XY
  • 7:15 - 7:19
    所以 假设AB等于5 XY等于10
  • 7:19 - 7:21
    则常数就是2
  • 7:21 - 7:23
    2就是边长扩大的比例
  • 7:23 - 7:26
    假设我们同时已知
  • 7:26 - 7:32
    角ABC和角XYZ相等
  • 7:32 - 7:34
    还缺一个要点
  • 7:34 - 7:39
    让我再画一个边 这是Z点
  • 7:39 - 7:45
    假设我们已知角ABC等于角XYZ
  • 7:45 - 7:47
    假设我们知道
  • 7:47 - 7:51
    BC边和YZ边的比值也等于这个常数
  • 7:51 - 7:58
    BC边和YZ边的比值也等于同一个数
  • 7:58 - 8:01
    假设一组边长是5和10 另一组是3和6
  • 8:01 - 8:04
    小三角形的边长扩大二倍得到大三角形
  • 8:04 - 8:10
    这个三角形XYZ将满足相似
  • 8:10 - 8:12
    这是唯一的一个三角形 如果
  • 8:12 - 8:16
    XY和AB对应边之间的比例
  • 8:16 - 8:20
    与YZ和BC对应边之间的比例相等
  • 8:20 - 8:22
    并且其夹角也相等
  • 8:22 - 8:25
    则我们只能得到有且仅有的三角形
  • 8:25 - 8:28
    我们只能得到唯一的三角形
  • 8:28 - 8:30
    有且仅有一个
  • 8:30 - 8:32
    这条边
  • 8:32 - 8:33
    和这一条边
  • 8:33 - 8:35
    也会有同样的比例
  • 8:35 - 8:41
    我们把这个称为两边对应成比例且夹角相等
  • 8:41 - 8:46
    我们再次想起了学过的SSS和SAS全等
  • 8:46 - 8:47
    但这里的有所不同
  • 8:47 - 8:50
    这里的SAS是这样的
  • 8:50 - 8:53
    如果一组对应边
  • 8:53 - 8:55
    两条边长之比
  • 8:55 - 8:57
    与另一组对应边两条边长
  • 8:57 - 8:58
    之比相等
  • 8:58 - 9:02
    也就是说 在这两个三角形中 AB和XY
  • 9:02 - 9:04
    和另一组对应边
  • 9:04 - 9:07
    BC和YZ边比值相等
  • 9:07 - 9:10
    其夹角也相等
  • 9:10 - 9:12
    则两个三角形相似
  • 9:12 - 9:15
    对于全等的SAS定理要求两组对应边
  • 9:15 - 9:16
    边长相等
  • 9:16 - 9:17
    而这里 我们只要求两组对应边
  • 9:17 - 9:21
    比例相等即可
  • 9:21 - 9:24
    现在我们试着应用一下SAS
  • 9:24 - 9:27
    让我来画一下 举几个例子
  • 9:27 - 9:33
    假设有一个三角形三边长分别为3 2 4
  • 9:33 - 9:36
    有另一个三角形
  • 9:36 - 9:42
    两个边的长度分别为9和6
  • 9:42 - 9:45
    我们还知道两三角形两条边的夹角相等
  • 9:45 - 9:48
    也就是说这个角等于这个角
  • 9:48 - 9:51
    SAS定理告诉我们
  • 9:51 - 9:55
    这一定是一组相似三角形
  • 9:55 - 9:57
    对此我们相当确信 因为
  • 9:57 - 10:00
    根据这些条件我们只能画出唯一的一个三角形
  • 10:00 - 10:02
    这个三角形的三边都将
  • 10:02 - 10:04
    以相同倍数扩大
  • 10:04 - 10:08
    所以实际上我们只剩下这一条长边了
  • 10:08 - 10:10
    我们来把它以三倍扩大
  • 10:10 - 10:13
    这就是唯一可能出现的三角形
  • 10:13 - 10:15
    如果你使这条边扩大三倍
  • 10:15 - 10:19
    这条边也扩大三倍 并且其夹角
  • 10:19 - 10:22
    保持不变 这就是我们唯一可以画出的三角形
  • 10:22 - 10:24
    我们知道它们是相似的
  • 10:24 - 10:27
    每条边都扩大了三倍
  • 10:27 - 10:31
    所以我们画出的这个三角形就是我们所说的相似形
  • 10:31 - 10:32
    这就是在相似中的SAS
  • 10:32 - 10:34
    我们不要求对应这条边等于这条边
  • 10:34 - 10:36
    这条边等于那一条边
  • 10:36 - 10:40
    我们只需要它们同时扩大相同的倍数
  • 10:40 - 10:43
    假设我们有这么一个三角形
  • 10:43 - 10:48
    它看起来是这样的 这条边是9 这条边是4
  • 10:48 - 10:51
    它们的夹角相等
  • 10:51 - 10:54
    你不会说它们相似因为这条边
  • 10:54 - 10:56
    扩大了三倍
  • 10:56 - 10:58
    而这条边只扩大了两倍
  • 10:58 - 11:01
    所以 你不能说
  • 11:01 - 11:03
    它们一定相似
  • 11:03 - 11:08
    如果有一个三角形一条边长是9
  • 11:09 - 11:12
    一条边长是6 但是无法确定
  • 11:12 - 11:14
    这两个角是否相等
  • 11:14 - 11:16
    同样 你也不能确定
  • 11:16 - 11:18
    你不知道这两个三角形
  • 11:18 - 11:21
    是否一定相似
  • 11:21 - 11:24
    因为你不知道夹角是否一定相等
  • 11:24 - 11:26
    你可能会想到会不会还有其他证明相似的办法
  • 11:26 - 11:32
    当我们学习全等时 我们讨论过AAS
  • 11:32 - 11:33
    但是想想看
  • 11:33 - 11:35
    我们已经证明了两组对应角相等
  • 11:35 - 11:37
    则一定相似
  • 11:37 - 11:39
    所以为什么还需要一组对应边
  • 11:39 - 11:40
    的比值呢
  • 11:40 - 11:42
    我们甚至还想到
  • 11:42 - 11:45
    全等证明中的ASA
  • 11:45 - 11:47
    同样想想看 已经有了两组对应角 这已经足够了
  • 11:47 - 11:49
    所以我们不需要讨论额外的那一条边
  • 11:49 - 11:51
    在相似中 我们甚至根本无需这条规则
  • 11:51 - 11:54
    所以这些就是我们的相似定理
  • 11:54 - 11:57
    我想提醒大家 边边边的规律在这里是不同的
  • 11:57 - 11:59
    不同于全等中的边边边定理
  • 11:59 - 12:01
    相似只要求对应边成比例
  • 12:01 - 12:03
    不需要完全相等
  • 12:03 - 12:07
    这里的边角边也与
  • 12:07 - 12:08
    全等中的边角边不同
  • 12:08 - 12:10
    它们有一定的联系 但在相似中我们讨论的是
  • 12:10 - 12:13
    边与边之间的比例 不要求确切相等
Title:
Similarity Postulates
Description:

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Video Language:
English
Team:
Khan Academy
Duration:
12:14

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