Question

在两个三角形的六对元素（三对角与三对边）中，即使有五对元素分别相等，这两个三角形也未必全等．
（1）试给出一个这样的例子，画出简图，分别标出两个三角形的边长．
（2）为了把所有这样的反例都构造出来，试探求并给出构造反例的一般规律（要求过程完整，述理严密，结论明晰）．

Answer 1

分析：（1）本题可以举出一个实例，让它满足题目的已知条件而结论不满足．相等的几个元素对应的位置不同，则两个三角形就不全等．
（2）要构造的两个三角形必不是等腰三角形，同时它们应是相似的，只要先选取一个正数a作为△ABC最小边的长，再写出另一个△A′B′C′的三边长ka、k²a、k³a；然后根据三角形三边关系定理确定k的取值范围．

解答：解：（1）如下图，△ABC与△A′B′C′是相似的（相似比为

2

），但它们并不全等，显然它们之中有五对元素是对应相等的．（5分）（答案不唯一）


（2）容易知道，要构造的两个三角形必不是等腰三角形，同时它们应是相似的．（2分）
设小△ABC的三边长分别为a、b、c，且不妨设a＜b＜c，由小△ABC到大△A′B′C′的相似比为k，则k＞1．
∵△A′B′C′的三边长分别为ka、kb、kc，且a＜ka＜kb＜kc
∴在△ABC中，与△A′B′C′中两边对应相等的两条边只可能是b与c
∵b＜c＜kc
∴在△A′B′C′中，与b、c对应相等的两条边只可能是ka、kb
∴

b=ka c=kb

．
∴由a到b、由b到c应具有相同的放大系数（a、b、c成公比为k的等比数列），这个系数恰为△ABC与△A′B′C′的相似比k．
下面考虑相似比k所受到的限制：
∵△ABC的三边长分别为a、ka、k²a，且a＞0，k＞1
∴a+ka＞k²a
解之得1＜k＜

1+ 5

2

（注：

1+ 5

2

≈1.168）（4分）
因此构造反例时，只要先选取一个正数a作为△ABC最小边的长，再设定一个1～1.168之间的放大系数k，从而写出另外两条边的长ka、k²a．然后在△ABC的基础上，以前面的放大系数k为相似比，再写出另一个△A′B′C′的三边长ka、k²a、k³a．通过这种方法，可以构造出大量符合题意的反例．（1分）

点评：本题主要考查了构造反例的方法．是较难把握的问题．