國中教育會考 第4冊・八年級下學期 空間與形狀

三角形的基本性質與全等

內角和、邊角關係與全等判定

內容概述

三角形內角和 $180°$、外角等於不相鄰兩內角和,是所有角度計算的基礎。全等三角形對應邊、對應角相等,判定條件有 SSS、SAS、ASA、AAS、RHS 五種——注意 SSA 與 AAA 不能保證全等。邊角關係:大邊對大角、任兩邊之和大於第三邊。

學習重點

  1. 1內角和 $180°$;外角=不相鄰兩內角之和
  2. 2全等判定:SSS、SAS、ASA、AAS、RHS(直角、斜邊、股)
  3. 3SSA 和 AAA「不能」判定全等(AAA 只能相似)
  4. 4三角形任兩邊之和 > 第三邊;任兩邊之差 < 第三邊
  5. 5大邊對大角、大角對大邊;等腰三角形兩底角相等

國中教育會考出題趨勢:會考幾何證明題幾乎必用全等:先從圖中找出「共用邊、對頂角、平行線截角」湊出三組對應條件,再指明判定法。選擇題則愛考「哪一組條件不能判定全等」——SSA 是標準答案候選。

108 課綱對應

進階探究・深度解析

為什麼 SSA 不行?固定一角與兩邊時,第三邊可能「擺」出兩種不同的三角形(鈍角與銳角各一),這稱為模糊情形。但若已知的角是直角或鈍角,SSA 反而唯一——RHS 就是 SSA 在直角情形下的特例,這是判定法之間的深層聯繫。

三角形不等式的判斷技巧:只需檢查「最小兩邊之和是否大於最大邊」即可,不必檢查三次。例如 4、7、12:$4+7=11<12$,不能成三角形。此原理來自「兩點之間直線最短」。

章節試題(4 題・附詳解)

1.基礎三角形 $ABC$ 中,$\angle A = 55°$,$\angle B = 65°$,則 $\angle C$ 的外角為多少度?

測驗重點:內角和與外角

  1. (A) 120°
  2. (B) 60°
  3. (C) 125°
  4. (D) 115°
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正確答案:(A) 120°

方法一:$\angle C = 180°-55°-65° = 60°$,外角 $=180°-60°=120°$。方法二(更快):外角定理——三角形的外角等於「不相鄰兩內角之和」$=55°+65°=120°$。兩法答案相同,但外角定理少一步,是會考搶時間的利器。

2.中等下列哪一組條件「不能」保證兩個三角形全等?

測驗重點:全等判定條件辨析

  1. (A) 兩邊及其中一邊的對角對應相等(SSA)
  2. (B) 三邊對應相等(SSS)
  3. (C) 兩角及其夾邊對應相等(ASA)
  4. (D) 兩邊及其夾角對應相等(SAS)
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正確答案:(A) 兩邊及其中一邊的對角對應相等(SSA)

SSS、SAS、ASA(以及 AAS、RHS)都是有效的全等判定;SSA 因為「已知角不是夾角」,第三邊可能擺出兩種不同形狀的三角形,不能保證全等。AAA 也不能判定全等(只能相似)。這是會考觀念題的經典選項配置。

3.中等三角形兩邊長為 5 和 9,第三邊長 $x$ 為整數,則 $x$ 共有幾種可能?

測驗重點:三角形邊長限制

  1. (A) 9 種
  2. (B) 10 種
  3. (C) 8 種
  4. (D) 13 種
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正確答案:(A) 9 種

三角形不等式:$9-5 < x < 9+5$,即 $4 < x < 14$。整數解為 $5, 6, 7, \ldots, 13$,共 $13-5+1=9$ 種。注意端點 4 和 14 不能取(會退化成一直線)。「兩邊之差 < 第三邊 < 兩邊之和」一次寫出範圍最有效率。

4.進階等腰三角形 $ABC$ 中 $AB=AC$,$\angle A = 40°$。$D$ 為 $BC$ 中點,連 $AD$,則 $\angle BAD$ 為多少度?

測驗重點:等腰三角形與全等綜合

  1. (A) 20°
  2. (B) 40°
  3. (C) 70°
  4. (D) 35°
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正確答案:(A) 20°

由 $AB=AC$、$BD=DC$、$AD$ 共用,得 $\triangle ABD \cong \triangle ACD$(SSS),故 $\angle BAD = \angle CAD = \dfrac{40°}{2} = 20°$。此題揭示等腰三角形「三線合一」:頂角平分線、底邊中線、底邊上的高是同一條線,這個性質在後續的外心內心重心單元會再度登場。