Trước khi bắt đầu

Hai hình "giống hệt nhau, đặt chồng lên thì trùng khít" là ý tưởng quan trọng nhất của hình học lớp 7. Bài này định nghĩa chính xác hai tam giác bằng nhau và cho trường hợp đầu tiên để nhận ra chúng: cạnh – cạnh – cạnh (c.c.c). Sau bài này em làm được 5 việc:

  • Viết đúng kí hiệu hai tam giác bằng nhau (đỉnh tương ứng cùng thứ tự).
  • Từ \(\triangle ABC = \triangle DEF\) đọc ra các cạnh, góc bằng nhau; tính cạnh, góc.
  • Chứng minh hai tam giác bằng nhau theo trường hợp c.c.c, trình bày đủ ba cặp cạnh.
  • Từ hai tam giác bằng nhau suy ra hai góc bằng nhau: tia phân giác, hai đường thẳng vuông góc.
  • Dựng tia phân giác của một góc bằng thước và compa.

Nhãn: Lớp 7 là kiến thức trong sách; Nâng cao là mở rộng ngoài sách, hay gặp trong đề trường chuyên.

Nhớ lại các bài trước

Các điều dùng trong bài Lớp 7 · Bài 8, 11, 12

Tia phân giác chia góc thành hai góc bằng nhau; hai góc kề bù có tổng \(180^\circ\); tổng ba góc của tam giác bằng \(180^\circ\); bài chứng minh ghi GT – KL và mỗi bước có lý do.

1Hai tam giác bằng nhau Lớp 7

Định nghĩa

Hai tam giác ABC và DEF bằng nhau nếu chúng có các cạnh tương ứng bằng nhau và các góc tương ứng bằng nhau:

\(AB = DE\), \(BC = EF\), \(AC = DF\) và \(\widehat{A} = \widehat{D}\), \(\widehat{B} = \widehat{E}\), \(\widehat{C} = \widehat{F}\).

Kí hiệu: \(\triangle ABC = \triangle DEF\).

Chú ý: khi viết kí hiệu, các đỉnh tương ứng phải viết cùng thứ tự: đỉnh thứ nhất A ứng với D, thứ hai B ứng với E, thứ ba C ứng với F.

Hai tam giác ABC và DEF bằng nhau, DEF là ABC lật lại. Cạnh AB bằng DE, BC bằng EF, AC bằng DF, đánh dấu cùng số vạch. Góc A bằng D, B bằng E, C bằng F. Viết tam giác ABC bằng tam giác DEF với các đỉnh tương ứng cùng thứ tự
Hình 1. Cạnh tương ứng đánh cùng số vạch, góc tương ứng tô cùng màu.

Đọc kí hiệu \(\triangle ABC = \triangle DEF\): hiểu từng bước

  1. Bước 1

    Ghép đỉnh theo vị trí. Vị trí 1: A ↔ D

    Vị trí 2: B ↔ E

    Vị trí 3: C ↔ F.

  2. Bước 2

    Cạnh = hai đỉnh. Cạnh AB (vị trí 1, 2) ứng với DE (vị trí 1, 2)

    BC ứng với EF

    AC ứng với DF.

  3. Bước 3

    Góc = một đỉnh. \(\widehat{A} = \widehat{D}\)

    \(\widehat{B} = \widehat{E}\)

    \(\widehat{C} = \widehat{F}\).

  4. Bước 4

    Thử bằng số. Nếu \(AB = 3\) cm, \(BC = 5\) cm, \(AC = 4\) cm thì \(DE = 3\) cm, \(EF = 5\) cm, \(DF = 4\) cm.

    Nếu \(\widehat{A} = 90^\circ\), \(\widehat{B} = 37^\circ\) thì \(\widehat{F} = \widehat{C} = 180^\circ - 90^\circ - 37^\circ = 53^\circ\).

✗ Sai

\(\triangle ABC = \triangle DEF\) nên \(AC = EF\).

✓ Đúng

AC gồm đỉnh vị trí 1 và 3, ứng với D và F: \(AC = DF\). Cạnh EF ứng với BC.

💡

Ghi nhớ

ĐỈNH TƯƠNG ỨNG = CÙNG VỊ TRÍ TRONG KÍ HIỆU · KHÔNG GHÉP THEO HÌNH VẼ

2Trường hợp bằng nhau cạnh – cạnh – cạnh (c.c.c) Lớp 7

Định lí (c.c.c)

Nếu ba cạnh của tam giác này bằng ba cạnh của tam giác kia thì hai tam giác đó bằng nhau.

GT: \(\triangle ABC\) và \(\triangle A'B'C'\) có \(AB = A'B'\), \(AC = A'C'\), \(BC = B'C'\). KL: \(\triangle ABC = \triangle A'B'C'\) (c.c.c).

Vì sao chỉ cần ba cạnh: hiểu từng bước

  1. Bước 1

    Định nghĩa đòi 6 điều. Ba cặp cạnh và ba cặp góc.

    Trường hợp c.c.c nói: có ba cặp cạnh là đủ, ba cặp góc tự động bằng nhau.

  2. Bước 2

    Dựng tam giác biết ba cạnh 4, 5, 6 (Hình 2). Vẽ \(BC = 6\).

    Điểm A cách B một khoảng 4 nên nằm trên đường tròn tâm B bán kính 4.

    A cách C một khoảng 5 nên nằm trên đường tròn tâm C bán kính 5.

  3. Bước 3

    Chỉ có hai giao điểm. A ở phía trên hoặc A' ở phía dưới BC

    Hai tam giác ABC, A'BC lật lại là trùng khít.

    Vậy ba cạnh "khóa chặt" hình dạng tam giác, mọi góc đã được xác định.

  4. Bước 4

    Phân biệt với tứ giác. Bốn cạnh chưa khóa được tứ giác (khung bốn thanh vẫn xô lệch được), còn khung ba thanh thì cứng.

    Vì thế giàn cầu, mái nhà hay ghép từ các tam giác.

Dựng tam giác biết ba cạnh: vẽ BC bằng 6; vẽ cung tâm B bán kính 4 và cung tâm C bán kính 5, hai cung cắt nhau tại A ở phía trên và A' ở phía dưới. Tam giác ABC và A'BC trùng khít, nên ba cạnh xác định một tam giác duy nhất
Hình 2. Ba cạnh 4, 5, 6 chỉ cho một tam giác: các góc đã được xác định.

Cách trình bày chuẩn

Xét \(\triangle ABD\) và \(\triangle CDB\) có:

\(AB = CD\) (giả thiết); \(AD = CB\) (giả thiết); BD là cạnh chung.

Do đó \(\triangle ABD = \triangle CDB\) (c.c.c).

Viết đỉnh theo đúng cặp: A ↔ C (đỉnh đối diện cạnh chung), B ↔ D, D ↔ B.

✗ Sai

"\(AB = CD\), \(AD = CB\) nên \(\triangle ABD = \triangle CDB\) (c.c.c)."

✓ Đúng

c.c.c cần đủ ba cặp cạnh. Cặp thứ ba là cạnh chung BD, phải viết ra.

✗ Sai

Ba cặp góc bằng nhau nên hai tam giác bằng nhau.

✓ Đúng

Ba góc bằng nhau chưa đủ: một tam giác và hình phóng to của nó có cùng ba góc nhưng cạnh khác nhau. Không có trường hợp "g.g.g".

💡

Ghi nhớ

C.C.C: ĐỦ BA CẶP CẠNH, CẠNH CHUNG CŨNG PHẢI VIẾT · BA GÓC BẰNG NHAU CHƯA ĐỦ

3Dùng tam giác bằng nhau để chứng minh Lớp 7

Khi đã có hai tam giác bằng nhau, ta được thêm các cặp góc tương ứng bằng nhau. Từ đó chứng minh tia phân giác, hai đường thẳng vuông góc, thẳng hàng.

Ví dụ mẫu: AB = AC, MB = MC thì AM là tia phân giác: hiểu từng bước

  1. Bước 1

    Chọn hai tam giác chứa hai góc cần chứng minh bằng nhau. Muốn \(\widehat{BAM} = \widehat{CAM}\)

    Chọn \(\triangle AMB\) và \(\triangle AMC\).

  2. Bước 2

    c.c.c. \(AB = AC\) (giả thiết)

    \(MB = MC\) (giả thiết)

    AM là cạnh chung.

    Do đó \(\triangle AMB = \triangle AMC\) (c.c.c).

  3. Bước 3

    Góc tương ứng. \(\widehat{BAM} = \widehat{CAM}\) (hai góc tương ứng), mà tia AM nằm giữa AB, AC, nên AM là tia phân giác của \(\widehat{BAC}\).

  4. Bước 4

    Vuông góc. Với N là trung điểm BC: \(\triangle MNB = \triangle MNC\) (c.c.c) nên \(\widehat{MNB} = \widehat{MNC}\)

    Hai góc này kề bù nên mỗi góc bằng \(90^\circ\): \(MN \perp BC\) (Hình 3).

Tam giác ABC có AB bằng AC, điểm M bên trong có MB bằng MC. Tam giác AMB và AMC có AB bằng AC, MB bằng MC, AM chung nên bằng nhau theo trường hợp cạnh cạnh cạnh, suy ra góc BAM bằng CAM, AM là tia phân giác. N là trung điểm BC, A, M, N thẳng hàng và MN vuông góc BC
Hình 3. Ba cặp cạnh bằng nhau ⇒ cặp góc tương ứng bằng nhau ⇒ tia phân giác, vuông góc.

Hai mẹo chứng minh hay dùng Nâng cao

Vuông góc: chỉ ra hai góc kề bù và bằng nhau thì mỗi góc bằng \(90^\circ\).

Thẳng hàng: chỉ ra AM và AN cùng là tia phân giác của một góc. Một góc chỉ có một tia phân giác, nên hai tia trùng nhau, A, M, N thẳng hàng.

✗ Sai

Dùng \(\widehat{BAM} = \widehat{CAM}\) để chứng minh \(\triangle AMB = \triangle AMC\), rồi lại suy ra \(\widehat{BAM} = \widehat{CAM}\).

✓ Đúng

Góc là điều suy ra sau khi đã có hai tam giác bằng nhau. Trường hợp c.c.c chỉ dùng ba cặp cạnh.

💡

Ghi nhớ

CHỌN HAI TAM GIÁC CHỨA HAI GÓC CẦN CHỨNG MINH → C.C.C → GÓC TƯƠNG ỨNG

🎯 Đề cương trường chuyên Trần Đại Nghĩa

Đề cương §13 có hai loại bài: tính cạnh, góc của hai tam giác bằng nhau (dùng tỉ lệ như Bài 12), và chứng minh nhiều ý: tia phân giác, ba điểm thẳng hàng, vuông góc. Mỗi lần dùng c.c.c phải viết đủ "Xét … và … có: … (giả thiết); … (giả thiết); … cạnh chung. Do đó … (c.c.c)".

Tổng kết

Năm điều cần nhớ

  1. \(\triangle ABC = \triangle DEF\): ba cặp cạnh và ba cặp góc tương ứng bằng nhau.
  2. Viết kí hiệu: đỉnh tương ứng cùng thứ tự.
  3. c.c.c: ba cặp cạnh bằng nhau là đủ; đừng quên cạnh chung.
  4. Hai tam giác bằng nhau cho thêm các cặp góc tương ứng bằng nhau.
  5. Hai góc kề bù bằng nhau thì vuông góc; hai tia phân giác của cùng một góc thì trùng nhau.
Đổi chỗ hai chữ D, E trong kí hiệu có được không?

So hai cách viết:

\(\triangle ABC = \triangle DEF\)

\(\triangle ABC = \triangle EDF\)

Không được. \(\triangle ABC = \triangle EDF\) nghĩa là A ↔ E, B ↔ D, nên \(AB = ED\) vẫn đúng nhưng \(BC = DF\), \(AC = EF\): đó là một khẳng định khác. Phải viết theo đúng cặp đỉnh tương ứng.

Làm sao tìm nhanh các đỉnh tương ứng khi chứng minh c.c.c?

Đỉnh đối diện với cạnh chung ứng với nhau; hai đỉnh đầu mút của cạnh chung ứng với nhau theo cặp cạnh bằng nhau đã biết. Ví dụ AB = AC, MB = MC, AM chung: A ↔ A, M ↔ M, B ↔ C.

Chu vi hai tam giác bằng nhau có bằng nhau không?

Có, vì ba cạnh tương ứng bằng nhau. Nhưng hai tam giác có chu vi bằng nhau chưa chắc bằng nhau (ví dụ cạnh 3, 4, 5 và 4, 4, 4).

Hai tam giác bằng nhau. Trường hợp c.c.c — Lý thuyết trọng tâm — HomeStudy