数学七年级下册第五章 相交线与平行线综合与测试练习
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这是一份数学七年级下册第五章 相交线与平行线综合与测试练习,共68页。试卷主要包含了相交线,垂线,同位角,平行线及其判定,平行线的性质及平移等内容,欢迎下载使用。
相交线与平行线
目录
一、相交线,垂线
二、同位角、内错角、同旁内角
三、平行线及其判定
四、平行线的性质及平移
五、《相交线与平行线》全章复习与巩固
一、相交线,垂线基础知识讲解
【要点梳理】
知识点一、邻补角与对顶角
1.邻补角:如果两个角有一条公共边,并且它们的另一边互为反向延长线,那么具有这种关系的两个角叫做互为邻补角.
要点诠释:
(1)邻补角的定义既包含了位置关系,又包含了数量关系:“邻”指的是位置相邻,“补”指的是两个角的和为180°.
(2)邻补角是成对出现的,而且是“互为”邻补角.
(3)互为邻补角的两个角一定互补,但互补的两个角不一定互为邻补角.
(4)邻补角满足的条件:①有公共顶点;②有一条公共边,另一边互为反向延长线.
2. 对顶角及性质:
(1)定义:由两条直线相交构成的四个角中,有公共顶点没有公共边(相对)的两个角,互为对顶角.
(2)性质:对顶角相等.
要点诠释:
(1)由定义可知只有两条直线相交时,才能产生对顶角.
(2)对顶角满足的条件:①相等的两个角;②有公共顶点且一角的两边是另一角两边的反向延长线.
3. 邻补角与对顶角对比:
角的名称
特 征
性 质
相 同 点
不 同 点
对顶角
①两条直线相交形成的角;
②有一个公共顶点;
③没有公共边.
对顶角相等.
①都是两条直线相交而成的角;
②都有一个公共顶点;
③都是成对出现的.
①有无公共边;
②两直线相交时,对顶角只有2对;邻补角有4对.
邻补角
①两条直线相交而成;
②有一个公共顶点;
③有一条公共边.
邻补角互补.
知识点二、垂线
1.垂线的定义:两条直线相交所成的四个角中,有一个角是直角时,就说这两条直线互相垂直,其中一条直线叫做另一条直线的垂线,它们的交点叫垂足.
要点诠释:
(1)记法:直线a与b垂直,记作:;
直线AB和CD垂直于点O,记作:AB⊥CD于点O.
(2) 垂直的定义具有二重性,既可以作垂直的判定,又可以作垂直的性质,即有:
CD⊥AB.
2.垂线的画法:过一点画已知直线的垂线,可通过直角三角板来画,具体方法是使直角三角板的一条直角边和已知直线重合,沿直线左右移动三角板,使另一条直角边经过已知点,沿此直角边画直线,则所画直线就为已知直线的垂线(如图所示).
要点诠释:
(1)如果过一点画已知射线或线段的垂线时,指的是它所在直线的垂线,垂足可能在射线的反向延长线上,也可能在线段的延长线上.
(2)过直线外一点作已知直线的垂线,这点与垂足间的线段为垂线段.
3.垂线的性质:
(1)在同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直.
(2)连接直线外一点与直线上各点的所有线段中,垂线段最短.简单说成:垂线段最短.
要点诠释:
(1)性质(1)成立的前提是在“同一平面内”,“有”表示存在,“只有”表示唯一,“有且只有”说明了垂线的存在性和唯一性.
(2)性质(2)是“连接直线外一点和直线上各点的所有线段中,垂线段最短.”实际上,连接直线外一点和直线上各点的线段有无数条,但只有一条最短,即垂线段最短.在实际问题中经常应用其“最短性”解决问题.
4.点到直线的距离:
定义:直线外一点到这条直线的垂线段的长度,叫做点到直线的距离.
要点诠释:
(1) 点到直线的距离是垂线段的长度,是一个数量,不能说垂线段是距离;
(2)求点到直线的距离时,要从已知条件中找出垂线段或画出垂线段,然后计算或度量垂线段的长度.
【典型例题1】
类型一、邻补角与对顶角
1.如图所示,M、N是直线AB上两点,∠1=∠2,问∠1与∠2,∠3与∠4是对顶角吗? ∠1与∠5,∠3与∠6是邻补角吗?
【答案与解析】
解:∠1和∠2,∠3和∠4都不是对顶角.∠1与∠5,∠3与∠6也都不是邻补角.
【总结升华】牢记两条直线相交,才能产生对顶角或邻补角.
举一反三:
【变式】判断正误:
(1)如果两个角有公共顶点且没有公共边,那么这两个角是对顶角. ( )
(2)如果两个角相等,那么这两个角是对顶角.( )
(3)有一条公共边的两个角是邻补角. ( )
(4)如果两个角是邻补角,那么它们一定互补. ( )
(5)有一条公共边和公共顶点,且互为补角的两个角是邻补角.( )
【答案】(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)×,反例:∠AOC为120°,射线OB为∠AOC的角平分线,∠AOB与∠AOC互补,且有边公共为AO,公共顶点为O,但它们不是邻补角.
2.如图所示,直线AB、CD相交于点O,∠1=65°,求∠2、∠3、∠4的度数
【答案与解析】
解:∵ ∠1是∠2的邻补角,∠1=65°,
∴ ∠2=180°-65°=115°.
又∵ ∠1和∠3是对顶角,∠2与∠4是对顶角
∴ ∠3=∠1=65°, ∠4=∠2=115°.
【总结升华】 (1)两条直线相交所成的四个角中,只要已知其中一个角,就可以求出另外三角;(2)求出∠2后用 “对顶角相等”,求∠3和∠4.
举一反三:
【变式】如图,已知直线AB与CD交于点O,ON平分∠DOB,若∠BOC=110°,则∠AON的度数为 度.
【答案】145.
解:∵∠BOC=110°,
∴∠BOD=70°,
∵ON为∠BOD平分线,
∴∠BON=∠DON=35°,
∵∠BOC=∠AOD=110°,
∴∠AON=∠AOD+∠DON=145°.
3. 任意画两条相交的直线,在形成的四个角中,两两相配共能组成几对角?各对角存在怎样的位置关系?根据这种位置关系将它们分类.
【答案与解析】
解:如图,
任意两条相交直线,两两相配共组成6对角,在这6对角中,它们的位置关系有两种:①有公共顶点,一边重合,另一边互为反向延长线;
②有公共顶点,角的两边互为反向延长线.
这6对角为∠1与∠2,∠1与∠3,∠1与∠4,∠2与∠3,∠2与∠4,∠3与∠4,其中∠1=∠3,∠2=∠4,∠1+∠2=180°,∠3+∠4=180°,∠1+∠4=180°,∠2+∠3=180°.在位置上∠1与∠3,∠2与∠4是对顶角,∠1与∠2,∠3与∠4,∠l与∠4,∠2与∠3是邻补角.
【总结升华】两条相交的直线,两两相配共组成6对角,这6对角中有:4对邻补角,2对对顶角
类型二、垂线
4.下列语句中,正确的有 ( )
①一条直线的垂线只有一条;
②在同一平面内,过直线上一点有且仅有一条直线与已知直线垂直;
③两直线相交,则交点叫垂足;
④互相垂直的两条直线形成的四个角一定都是直角.
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】C
【解析】正确的是:②④
【总结升华】充分理解垂直的定义与性质.
举一反三:
【变式1】直线外有一点P,则点P到直线的距离是( ).
A.点P到直线的垂线的长度.
B.点P到直线的垂线段.
C.点P到直线的垂线段的长度.
D.点P到直线的垂线.
【答案】C
5.如图,已知点O在直线AB上,CO⊥DO于点O,若∠1=145°,则∠3的度数为( )
A.35° B. 45° C. 55° D. 65°
【答案】C.
【解析】解:∵∠1=145°,
∴∠2=180°﹣145°=35°,
∵CO⊥DO,
∴∠COD=90°,
∴∠3=90°﹣∠2=90°﹣35°=55°.
【总结升华】本题考查了垂线和邻补角的定义;弄清两个角之间的互补和互余关系是解题的关键.
举一反三:
【变式】如图, 直线AB和CD交于O点, OD平分∠BOF, OE ⊥CD于点O, ∠AOC=40°,
则∠EOF=_______.
【答案】130°.
6.如图,在铁路旁有一李庄,现要建一火车站,为了使李庄人乘车最方便,请你在铁路线上选一点来建火车站,应建在( )
A.A点 B.B点 C.C点 D.D点
【思路点拨】根据垂线段最短可得答案.
【答案】A.
【解析】解:根据垂线段最短可得:应建在A处,故选:A.
【总结升华】此题主要考查了垂线段的性质,关键是掌握从直线外一点到这条直线所作的垂线段最短.
举一反三:
【变式】(1)用三角尺或量角器画已知直线的垂线,这样的垂线能画出几条?
(2)经过直线上一点A画的垂线,这样的垂线能画出几条?
(3)经过直线外一点B画的垂线,这样的垂线能画出几条?
【答案】
解:(1)能画无数条;(2)能画一条;(3)能画一条.
【典型例题】(进阶)
类型一、邻补角与对顶角
1.如图所示,AB和CD相交于点O,OM平分∠AOC,ON平分∠BOD,试说明OM和ON成一条直线。
【答案与解析】
解:∵ OM平分∠AOC,ON平分∠BOD(已知),
∴ ∠AOC=2∠AOM,∠BOD=2∠BON(角平分线定义)。
∵∠AOC=∠BOD(对顶角相等),∴∠AOM=∠BON(等量代换)。
∵∠AON+∠BON=180°(邻补角定义),∴∠MON=∠AON+∠AOM=180°(等量代换),
∴ OM和ON共线。
【总结升华】要得出OM和ON成一条直线,就要说明∠MON是平角,从图中可以看出∠AON是∠MON和平角∠AOB的公共部分,所以只要证明它们的非公共部分相等,即∠AOM和∠BON相等,本题得证。
2.如图所示,已知直线AB、CD相交于点O,OE平分∠BOD,OF平分∠COE,∠2:∠1=4:l,求.
【答案与解析】
解:设∠1=x,则∠2=4x.
∵ OE平分∠BOD,∴ ∠BOD=2∠1=2x.
∵ ∠2+∠BOD=180°,即4x+2x=180°,∴ x=30°.
∵ ∠DOE+∠COE=180°,∴ ∠COE=150°.
又∵ OF平分∠COE,∴ ∠COF=∠COE=75°.
∵ ∠AOC=∠BOD=60°,∴ ∠AOF=∠AOC+∠COF=60°+75°=135°.
【总结升华】涉及有比值的题设条件,如a:b=m:n,在解题时设,,这是常用的用方程思想解题的方法.
举一反三:
【变式】已知α的补角是一个锐角,有3人在计算时的答案分别是32°、87°、58°,其中只有一个答案是正确的,求的度数.
【答案】
解法1:∵ α的补角是一个锐角,
∴ α是一个钝角,即90°<α<180°,
∴ .
由已知三人计算出的答案分别为32°、87°、58°,
可知.
∴ .
解法2:由题意可知是一个钝角,即.
如果,那么,不满足;
如果,那么,不满足;
如果,那么,满足,
所以此人计算的答案正确.所以.
【总结升华】在处理数学问题中的误选答案问题时,常采用验算法,如本题的解法2:先利用假设求出相应的α的度数,再验证是否正确.
3.(1)如图(1),已知直线a、b相交于点 O,则(1)图中共有几对对顶角?几对邻补角?
(2)如图(2),已知直线a、b、c、d是经过点O的四条直线,则图(2)中共有几对对顶角(不含平角)?几对邻补角?
【答案与解析】
解:(1)2对对顶角,4对邻补角。
(2)将图(2)拆分为下图:
通过观察图形.不难发现a、b、c、d四条直线两两相交,最多有6个交点,而由(1)知:每个交点处有两对对顶角,有四对邻补角,
对顶角的对数:(对);邻补角的对数:(对)
答:图中共有12对对顶角,24对邻补角
【总结升华】本例分析问题的方法是通过直线的移动,将直线相交于一点转化为直线两两相交.这样移动,可将抽象的问题直观化.因为n条直线两两相交,最多有个交点.每个交点处有两组对顶角,故n条直线相交于一点共有n(n-1)对对顶角,2n(n-1)对邻补角。
举一反三:
【变式】如图,直线AB与CD相交所成的四个角中,∠1的邻补角是 ,∠1的对顶角是 .
【答案】∠ 2和∠ 4;∠ 3.
由图形可知,∠1的对顶角是∠3,∠1的邻补角是∠2和∠4.
类型二、垂线
4.下列语句:
①两条直线相交,若其中一个交角是直角,那么这两条直线垂直。
②一条直线的垂线有无数条。
③空间内过一点有且只有一条直线与已知直线垂直;
④两条直线相交成四个角,如果有两个角相等,那么这两条直线垂直。
其中正确的是__________。
【答案】①②
【解析】解此题必须严格按照垂线的定义“两条直线相交成直角”及垂线的性质“过平面内任意一点,即过直线上或直线外任意一点,有且仅有一条直线与已知直线垂直”来作判断。
①正确;②正确,过任意一点都可以作;对于③只有在“同一平面内”才成立,因为空间内,当这点在直线上时,过这点并非只有一条直线与已知直线垂直,故③错误;④错误,必须是两个邻角相等,如下图:
【总结升华】应用垂线的定义及垂线的性质时要把握其中的本质要求:
①关于垂线的定义:要判断两条直线是否垂直,只需看它们相交所成的四个角中,是否有一个角是直角,两条线段垂直,是指这两条线段所在的直线垂直;
②关于垂线的性质:平面内,过任意一点有且仅有一条直线与已知直线垂直,这条性质说明了已知直线的垂线的“存在性”和“唯一性”,尤其值得注意的是性质中的“任意一点”可能在这条已知直线上,也可能在这条已知直线外。
举一反三:
【变式】在铁路旁有一城镇,现打算从城镇修一条和铁路垂直的道路,这种方案是唯一的,是因为( )
A.经过两点有且只有一条直线
B.两点之问的所有连线中,线段最短
C.在同一平面内,两直线同时垂直同一条直线,则这两直线也互相垂直.
D.在同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直
【答案】D 提示:注意区分直线性质与垂线性质
5.如图所示,OA⊥OB,OC⊥OE,OD为∠BOC的平分线,∠BOE=20°,求∠DOE的度数.
【思路点拨】首先根据垂直定义以及角平分线的定义得出∠BOD的度数,进而得出∠DOE的度数.
【答案与解析】
解:∵OC⊥OE,
∴∠COE=90°,
∵∠BOE=20°,
∴∠COB=90°+20°=110°,
∵OD为∠BOC的平分线,
∴∠BOD=55°,
∴∠DOE=55°﹣20°=35°.
【总结升华】此题主要考查了角平分线的定义以及垂直定义,正确求出∠COB的度数是解题关键.
举一反三:
【变式】如图,若OM平分∠AOB,且OM ⊥ON,求证:ON平分∠BOC.
【答案】
解:如图,
∵OM平分∠AOB ∴∠1=∠2
又∵OM ⊥ON ∴∠3=90°-∠2
由图可得:∠4=180°-2∠2-∠3=180°-2∠2 -(90°-∠2)=90°-∠2
∴∠3=∠4
∴ ON平分∠BOC
6.如图所示,一辆汽车在直线形公路AB上由A向B行驶,M、N分别是位于公路两侧的村庄.
(1)设汽车行驶到公路AB上点P位置时,距离村庄M最近;行驶到点Q位置时,距离村庄N最近,请在图中的公路AB上分别画出点P和点Q的位置(保留作图痕迹).
(2)当汽车从A出发向B行驶时,在公路AB的哪一段路上距离M、N两村庄都越来越近?在哪一段路上距离村庄N越来越近,而离村庄M越来越远?(分别用文字表述你的结论,不必说明)
【答案与解析】
解:(1)过点M作MP⊥AB,垂足为P,过点N作NQ⊥AB,垂足为Q,点P、Q就是要画的两点,如图所示.
(2)当汽车从A向B行驶时,在AP这段路上,离两个村庄越来越近;在PQ这段路上,离村庄M越来越远,离村庄N越来越近.
【总结升华】利用垂线段最短解决实际问题是常用的一种方法.
举一反三:
【变式1】如图所示,过A点作AD⊥BC,垂足为D点.
【答案】
解:如图所示
【变式2】点P为直线外一点:点A、B、C为直线上三点,PA=4 cm,PB=5 cm,PC=2 cm,则点P到直线的距离是 ( )
A.2 cm B.4 cm C.5 cm D.不超过2 cm
【答案】D.
【典型例题2】
类型一、邻补角与对顶角
1.如图所示,AB和CD相交于点O,OM平分∠AOC,ON平分∠BOD,试说明OM和ON成一条直线。
【答案与解析】
解:∵ OM平分∠AOC,ON平分∠BOD(已知),
∴ ∠AOC=2∠AOM,∠BOD=2∠BON(角平分线定义)。
∵∠AOC=∠BOD(对顶角相等),∴∠AOM=∠BON(等量代换)。
∵∠AON+∠BON=180°(邻补角定义),∴∠MON=∠AON+∠AOM=180°(等量代换),
∴ OM和ON共线。
【总结升华】要得出OM和ON成一条直线,就要说明∠MON是平角,从图中可以看出∠AON是∠MON和平角∠AOB的公共部分,所以只要证明它们的非公共部分相等,即∠AOM和∠BON相等,本题得证。
2.如图所示,已知直线AB、CD相交于点O,OE平分∠BOD,OF平分∠COE,∠2:∠1=4:l,求.
【答案与解析】
解:设∠1=x,则∠2=4x.
∵ OE平分∠BOD,∴ ∠BOD=2∠1=2x.
∵ ∠2+∠BOD=180°,即4x+2x=180°,∴ x=30°.
∵ ∠DOE+∠COE=180°,∴ ∠COE=150°.
又∵ OF平分∠COE,∴ ∠COF=∠COE=75°.
∵ ∠AOC=∠BOD=60°,∴ ∠AOF=∠AOC+∠COF=60°+75°=135°.
【总结升华】涉及有比值的题设条件,如a:b=m:n,在解题时设,,这是常用的用方程思想解题的方法.
举一反三:
【变式】已知α的补角是一个锐角,有3人在计算时的答案分别是32°、87°、58°,其中只有一个答案是正确的,求的度数.
【答案】
解法1:∵ α的补角是一个锐角,
∴ α是一个钝角,即90°<α<180°,
∴ .
由已知三人计算出的答案分别为32°、87°、58°,
可知.
∴ .
解法2:由题意可知是一个钝角,即.
如果,那么,不满足;
如果,那么,不满足;
如果,那么,满足,
所以此人计算的答案正确.所以.
【总结升华】在处理数学问题中的误选答案问题时,常采用验算法,如本题的解法2:先利用假设求出相应的α的度数,再验证是否正确.
3.(1)如图(1),已知直线a、b相交于点 O,则(1)图中共有几对对顶角?几对邻补角?
(2)如图(2),已知直线a、b、c、d是经过点O的四条直线,则图(2)中共有几对对顶角(不含平角)?几对邻补角?
【答案与解析】
解:(1)2对对顶角,4对邻补角。
(2)将图(2)拆分为下图:
通过观察图形.不难发现a、b、c、d四条直线两两相交,最多有6个交点,而由(1)知:每个交点处有两对对顶角,有四对邻补角,
对顶角的对数:(对);邻补角的对数:(对)
答:图中共有12对对顶角,24对邻补角
【总结升华】本例分析问题的方法是通过直线的移动,将直线相交于一点转化为直线两两相交.这样移动,可将抽象的问题直观化.因为n条直线两两相交,最多有个交点.每个交点处有两组对顶角,故n条直线相交于一点共有n(n-1)对对顶角,2n(n-1)对邻补角。
举一反三:
【变式】如图,直线AB与CD相交所成的四个角中,∠1的邻补角是 ,∠1的对顶角是 .
【答案】∠ 2和∠ 4;∠ 3.
由图形可知,∠1的对顶角是∠3,∠1的邻补角是∠2和∠4.
类型二、垂线
4.下列语句:
①两条直线相交,若其中一个交角是直角,那么这两条直线垂直。
②一条直线的垂线有无数条。
③空间内过一点有且只有一条直线与已知直线垂直;
④两条直线相交成四个角,如果有两个角相等,那么这两条直线垂直。
其中正确的是__________。
【答案】①②
【解析】解此题必须严格按照垂线的定义“两条直线相交成直角”及垂线的性质“过平面内任意一点,即过直线上或直线外任意一点,有且仅有一条直线与已知直线垂直”来作判断。
①正确;②正确,过任意一点都可以作;对于③只有在“同一平面内”才成立,因为空间内,当这点在直线上时,过这点并非只有一条直线与已知直线垂直,故③错误;④错误,必须是两个邻角相等,如下图:
【总结升华】应用垂线的定义及垂线的性质时要把握其中的本质要求:
①关于垂线的定义:要判断两条直线是否垂直,只需看它们相交所成的四个角中,是否有一个角是直角,两条线段垂直,是指这两条线段所在的直线垂直;
②关于垂线的性质:平面内,过任意一点有且仅有一条直线与已知直线垂直,这条性质说明了已知直线的垂线的“存在性”和“唯一性”,尤其值得注意的是性质中的“任意一点”可能在这条已知直线上,也可能在这条已知直线外。
举一反三:
【变式】在铁路旁有一城镇,现打算从城镇修一条和铁路垂直的道路,这种方案是唯一的,是因为( )
A.经过两点有且只有一条直线
B.两点之问的所有连线中,线段最短
C.在同一平面内,两直线同时垂直同一条直线,则这两直线也互相垂直.
D.在同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直
【答案】D 提示:注意区分直线性质与垂线性质
5.如图所示,OA⊥OB,OC⊥OE,OD为∠BOC的平分线,∠BOE=20°,求∠DOE的度数.
【思路点拨】首先根据垂直定义以及角平分线的定义得出∠BOD的度数,进而得出∠DOE的度数.
【答案与解析】
解:∵OC⊥OE,
∴∠COE=90°,
∵∠BOE=20°,
∴∠COB=90°+20°=110°,
∵OD为∠BOC的平分线,
∴∠BOD=55°,
∴∠DOE=55°﹣20°=35°.
【总结升华】此题主要考查了角平分线的定义以及垂直定义,正确求出∠COB的度数是解题关键.
举一反三:
【变式】如图,若OM平分∠AOB,且OM ⊥ON,求证:ON平分∠BOC.
【答案】
解:如图,
∵OM平分∠AOB ∴∠1=∠2
又∵OM ⊥ON ∴∠3=90°-∠2
由图可得:∠4=180°-2∠2-∠3=180°-2∠2 -(90°-∠2)=90°-∠2
∴∠3=∠4
∴ ON平分∠BOC
6.如图所示,一辆汽车在直线形公路AB上由A向B行驶,M、N分别是位于公路两侧的村庄.
(1)设汽车行驶到公路AB上点P位置时,距离村庄M最近;行驶到点Q位置时,距离村庄N最近,请在图中的公路AB上分别画出点P和点Q的位置(保留作图痕迹).
(2)当汽车从A出发向B行驶时,在公路AB的哪一段路上距离M、N两村庄都越来越近?在哪一段路上距离村庄N越来越近,而离村庄M越来越远?(分别用文字表述你的结论,不必说明)
【答案与解析】
解:(1)过点M作MP⊥AB,垂足为P,过点N作NQ⊥AB,垂足为Q,点P、Q就是要画的两点,如图所示.
(2)当汽车从A向B行驶时,在AP这段路上,离两个村庄越来越近;在PQ这段路上,离村庄M越来越远,离村庄N越来越近.
【总结升华】利用垂线段最短解决实际问题是常用的一种方法.
举一反三:
【变式1】如图所示,过A点作AD⊥BC,垂足为D点.
【答案】
解:如图所示
【变式2】点P为直线外一点:点A、B、C为直线上三点,PA=4 cm,PB=5 cm,PC=2 cm,则点P到直线的距离是 ( )
A.2 cm B.4 cm C.5 cm D.不超过2 cm
【答案】D.
二、 同位角、内错角、同旁内角基础知识讲解
【要点梳理】
要点一、同位角、内错角、同旁内角的概念
1. “三线八角”模型
如图,直线AB、CD与直线EF相交(或者说两条直线AB、CD被第三条直线EF所截),构成八个角,简称为“三线八角”,如图1.
图1
要点诠释:
⑴两条直线AB,CD与同一条直线EF相交.
⑵“三线八角”中的每个角是由截线与一条被截线相交而成.
2. 同位角、内错角、同旁内角的定义
在“三线八角”中,如上图1,
(1)同位角:像∠1与∠5,这两个角分别在直线AB、CD的同一方,并且都在直线EF的同侧,具有这种位置关系的一对角叫做同位角.
(2)内错角:像∠3与∠5,这两个角都在直线AB、CD之间,并且在直线EF的两侧,像这样的一对角叫做内错角.
(3)同旁内角:像∠3和∠6都在直线AB、CD之间,并且在直线EF的同一旁,像这样的一对角叫做同旁内角.
要点诠释:
(1)“三线八角”是指上面四个角中的一个角与下面四个角中的一个角之间的关系,显然是没有公共顶点的两个角.
(2)“三线八角”中共有4对同位角,2对内错角,2对同旁内角.
要点二、同位角、内错角、同旁内角位置特征及形状特征
要点诠释:巧妙识别三线八角的两种方法:
(1)巧记口诀来识别: 一看三线,二找截线,三查位置来分辨.
(2)借助方位来识别
根据这三种角的位置关系,我们可以在图形中标出方位,判断时依方位来识别,如图2.
【典型例题】
类型一、“三线八角”模型
1.
(1)图3中,∠1、∠2由直线 被直线 所截而成.
(2)图4中,AB为截线,∠D是否属于以AB为截线的三线八角图形中的角?
【答案】(1) EF,CD; AB. (2)不是 .
【解析】(1)∠1、∠2两角共同的边所在的直线为截线,而另一边所在的直线为被截线.
(2)因为∠D的两边都不在直线AB上,所以∠D不属于以AB为截线的三线八角图形中的角.
【总结升华】判断 “三线八角”的关键是找出哪两条直线是被截线,哪条直线是截线.
类型二、同位角、内错角、同旁内角的辨别
2.如图,(1)DE为截线,∠E与哪个角是同位角?
(2)∠B与∠4是同旁内角,则截出这两个角的截线与被截线是哪些直线?
(3)∠B和∠E是同位角吗?为什么?
【答案与解析】
解:(1)DE为截线,∠E与∠3是同位角;
(2)截出这两个角的截线是直线BC,被截线是直线BF、DE;
(3)不是,因为∠B与∠E的两边中任一边没有落在同一直线上,所以∠B和∠E不是同位角.
【总结升华】确定角的关系的方法:(1)先找出截线,由截线与其它线相交得到的角有哪几个;(2)将这几个角抽出来,观察分析它们的位置关系;(3)再取其它的线为截线,再抽取与该截线相关的角来分析.
举一反三:
【变式】如图所示,下列说法错误的是( )
A.∠1和∠3是同位角 B.∠1和∠5是同位角
C.∠1和∠2是同旁内角 D.∠5和∠6是内错角
【答案】B
解:从图上可以看出∠1和∠5不存在直接联系,而其它三个选项都符合各自角的定义,正确.
3. 如图,用数字标出的八个角中,同位角、内错角、同旁内角分别有哪些?请把它们一一写出来.
【答案与解析】
解:内错角:∠1与∠4,∠3与∠5,∠2与∠6,∠4与∠8;
同旁内角:∠3与∠6,∠2与∠5,∠2与∠4,∠4与∠5;
同位角:∠3与∠7,∠2与∠8,∠4与∠6.
【总结升华】要分析各对角是由哪两条直线被哪一条直线所截的,可以把复杂图形按题目要求分解成简单的图形后,结论便一目了然.
举一反三:
【变式】如图∠1、∠2、∠3、∠4、∠5中,哪些是同位角?哪些是内错角?哪些是同旁内角?
【答案】
解:同位角:∠5与∠1,∠4与∠3;
内错角:∠2与∠3,∠4与∠1;
同旁内角:∠4与∠2,∠5与∠3,∠5与∠4.
4. 分别指出下列图中的同位角、内错角、同旁内角.
【答案与解析】
解: 同位角:∠B与∠ACD,∠B与∠ECD;
内错角:∠A与∠ACD,∠A与∠ACE;
同旁内角:∠B与∠ACB,∠A与∠B,∠A与∠ACB,∠B与∠BCE.
【总结升华】在复杂图形中,分析同位角、内错角、同旁内角,应把图形分解成几个“两条直线与同一条直线相交”的图形,并抽取交点处的角来分析.
举一反三:
【变式】请写出图中的同位角、内错角、同旁内角.
【答案】
解:∠1与∠5,∠2与∠6,∠3与∠7,∠4与∠8是同位角;
∠2与∠8,∠3与∠5是内错角;
∠2与∠5,∠3与∠8是同旁内角.
类型三、同位角、内错角、同旁内角大小之间的关系
5. 如图直线DE、BC被直线AB所截,
(1)∠1和∠2、∠1和∠3、∠1和∠4各是什么角?每组中两角的大小关系如何?
(2)如果∠1=∠4,那么∠1和∠2相等吗?∠1和∠3互补吗?为什么?
【答案与解析】
解:(1)∠1和∠2是内错角;∠1和∠3是同旁内角;∠1和∠4是同位角. 每组中两角的大小均不确定.
(2) ∠1与∠2相等,∠1和∠3互补. 理由如下:
① ∵∠1=∠4(已知)
∠4=∠2(对顶角相等)
∴∠1=∠2.
② ∵∠4+∠3=180°(邻补角定义)
∠1=∠4(已知)
∴∠1+∠3=180°
即∠1和∠3互补.
综上,如果∠1=∠4,那么∠1与∠2相等,∠1和∠3互补.
【总结升华】在“三线八角”中,如果有一对同位角相等,则其他对同位角也分别相等,并且所有的内错角相等,所有同旁内角互补.
举一反三:
【变式1】若∠1与∠2是内错角,则它们之间的关系是 ( ) .
A.∠1=∠2 B.∠1>∠2 C.∠1<∠2 D.∠1=∠2或∠1>∠2或∠1<∠2
【答案】D
【变式2】下列命题:①两条直线相交,一角的两邻补角相等,则这两条直线垂直;②两条直线相交,一角与其邻补角相等,则这两条直线垂直;③内错角相等,则它们的角平分线互相垂直;④同旁内角互补,则它们的角平分线互相垂直,其中正确的个数为( ).
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】C (提示:②④正确).
三、 平行线及其判定基础知识讲解
【要点梳理】
要点一、平行线的定义及画法
1.定义:在同一平面内,不相交的两条直线叫做平行线,如果直线a与b平行,记作a∥b.
要点诠释:
(1)平行线的定义有三个特征:一是在同一个平面内;二是两条直线;三是不相交,三者缺一不可;
(2)有时说两条射线平行或线段平行,实际是指它们所在的直线平行,两条线段不相交并不意味着它们就平行.
(3)在同一平面内,两条直线的位置关系只有相交和平行两种.特别地,重合的直线视为一条直线,不属于上述任何一种位置关系.
2.平行线的画法:
用直尺和三角板作平行线的步骤:
①落:用三角板的一条斜边与已知直线重合.
②靠:用直尺紧靠三角板一条直角边.
③推:沿着直尺平移三角板,使与已知直线重合的斜边通过已知点.
④画:沿着这条斜边画一条直线,所画直线与已知直线平行.
要点二、平行公理及推论
1.平行公理:经过直线外一点,有且只有一条直线与这条直线平行.
2.推论:如果两条直线都与第三条直线平行,那么这两条直线也互相平行.
要点诠释:
(1)平行公理特别强调“经过直线外一点”,而非直线上的点,要区别于垂线的第一性质.
(2)公理中“有”说明存在;“只有”说明唯一.
(3)“平行公理的推论”也叫平行线的传递性.
要点三、直线平行的判定
判定方法1:同位角相等,两直线平行.如上图,几何语言:
∵ ∠3=∠2
∴ AB∥CD(同位角相等,两直线平行)
判定方法2:内错角相等,两直线平行.如上图,几何语言:
∵ ∠1=∠2
∴ AB∥CD(内错角相等,两直线平行)
判定方法3:同旁内角互补,两直线平行.如上图,几何语言:
∵ ∠4+∠2=180°
∴ AB∥CD(同旁内角互补,两直线平行)
要点诠释:平行线的判定是由角相等或互补,得出平行,即由数推形.
【典型例题1】
类型一、平行线的定义及表示
1.下列叙述正确的是 ( )
A.两条直线不相交就平行
B.在同一平面内,不相交的两条线叫做平行线
C.在同一平面内,不相交的两条直线叫做平行线
D.在同一平面内,不相交的两条线段叫做平行线
【答案】C
【解析】在同一平面内两条直线的位置关系是不相交就平行,但在空间就不一定了,故A选项错;平行线是在同一平面内不相交的两条直线,不相交的两条曲线就不是平行线,故B选项错;平行线是针对两条直线而言.不相交的两条线段所在的直线不一定不相交,故D选项错.
【总结升华】本例属于对概念的考查,应从平行线的概念入手进行判断.
举一反三:
【变式】(2015春•鞍山期末)下列说法错误的是( )
A. 无数条直线可交于一点
B. 直线的垂线有无数条,但过一点与垂直的直线只有一条
C. 直线的平行线有无数条,但过直线外一点的平行线只有一条
D. 互为邻补角的两个角一个是钝角,一个是锐角
【答案】D
类型二、平行公理及推论
2.下列说法中正确的有 ( )
①一条直线的平行线只有一条;②过一点与已知直线平行的直线只有一条;③因为a∥b,c∥d,所以a∥d;④经过直线外一点有且只有一条直线与已知直线平行.
A.1个 B 2个 C.3个 D.4个
【答案】 A
【解析】一条直线的平行线有无数条,故①错;②中的点在直线外还是在直线上位置不明确,所以②错,③中b与c的位置关系不明确,所以③也是错误的;根据平行公理可知④正确,故选A.
【总结升华】本题主要考察的是“平行公理及推论”的内容,要正确理解必须要抓住关键字词及其重要特征,在理解的基础上记忆,在比较中理解.
举一反三:
【变式】直线a∥b,b∥c,则直线a与c的位置关系是 .
【答案】平行
类型三、两直线平行的判定
3. (2016•来宾)如图,在下列条件中,不能判定直线与平行的是( )
A.∠1=∠2 B. ∠2=∠3 C. ∠3=∠5 D.∠3+∠4=180°
【思路点拨】根据平行线的判定方法进行判断.
【答案】C
【解析】解:∠3与∠5不是同位角,不是内错角,也不是同旁内角,所以∠3=∠5不能判定AB∥CD.
【总结升华】正确识别“三线八角”中的同位角、内错角、同旁内角是正确答题的关键,熟练掌握平行线的判定定理.
举一反三:
【变式1】如图,下列条件中,不能判断直线∥的是( ).
A.∠1=∠3 B.∠2=∠3 C.∠4=∠5 D.∠2+∠4=1800
【答案】B
【变式2】已知,如图,BE平分ÐABC,CF平分ÐBCD,Ð1=Ð2,求证:AB//CD.
【答案】∵ Ð1=Ð2
∴ 2Ð1=2Ð2 ,即∠ABC=∠BCD
∴ AB//CD (内错角相等,两直线平行)
4.如图所示,由(1)∠1=∠3,(2)∠BAD=∠DCB,可以判定哪两条直线平行.
【思路点拨】试着将复杂的图形分解成“基本图形”.
【答案与解析】
解:(1)由∠1=∠3,
可判定AD∥BC(内错角相等,两直线平行);
(2)由∠BAD=∠DCB,∠1=∠3得:
∠2=∠BAD-∠1=∠DCB-∠3=∠4(等式性质),即∠2=∠4
可以判定AB∥CD(内错角相等,两直线平行).
综上,由(1)(2)可判定:AD∥BC,AB∥CD.
【总结升华】本题探索结论的过程采用了“由因索果”的方法.即在条件下探索由这些条件可推导出哪些结论,再由这些结论推导出新的结论,直到得出结果.
5.在同一平面内,如果两条直线都垂直于同一条直线,那么这两条直线平行吗?为什么?
【答案与解析】
解:这两条直线平行.理由如下:
如图:
∵ b⊥a, c⊥a
∴ ∠1=∠2=90°
∴ b∥c (同位角相等,两直线平行) .
【总结升华】本题的结论可以作为两直线平行的判定方法.
举一反三:
【变式】已知,如图,EF^EG,GM^EG,Ð1=Ð2,AB与CD平行吗?请说明理由.
【答案】
解:AB∥CD.理由如下:如图:
∵ EF^EG,GM^EG (已知),
∴ ∠FEQ=∠MGE=90°(垂直的定义).
又∵ ∠1=∠2(已知),
∴ ∠FEQ -∠1=∠MGE -∠2 (等式性质),
即∠3=∠4.
∴ AB∥CD (同位角相等,两直线平行).
【典型例题2】
类型一、平行线的定义及表示
1.下列说法正确的是 ( )
A.不相交的两条线段是平行线.
B.不相交的两条直线是平行线.
C.不相交的两条射线是平行线.
D.在同一平面内,不相交的两条直线叫做平行线.
【答案】D
【解析】平行线定义中三个关键词语:“同一平面内”,“不相交”,“两条直线”.
【总结升华】本例属于对概念的考查,应从平行线的概念入手进行判断.
类型二、平行公理及推论
2.在同一平面内,下列说法:(1)过两点有且只有一条直线;(2)两条直线有且只有一个公共点;(3)过一点有且只有一条直线与已知直线垂直;(4)过一点有且只有一条直线与已知直线平行。其中正确的个数为:( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【解析】正确的是:(1)(3).
【总结升华】对平面几何中概念的理解,一定要紧扣概念中的关键词语,要做到对它们正确理解,对不同的几何语言的表达要注意区分不同表述之间的联系和区别.
举一反三:
【变式】下列命题中正确的有( )
①相等的角是对顶角;
②若a∥b,b∥c,则a∥c;
③同位角相等;
④邻补角的平分线互相垂直.
A.0个 B. 1个 C. 2个 D. 3个
【答案】C
类型三、两直线平行的判定
3. 下列图形中,由∠1=∠2,能推出AB∥CD的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】如图所示:
∵∠1=∠2(已知),
∠2=∠3(对顶角相等)
∴∠1=∠3
∴AB∥CD(同位角相等,两直线平行),故选B
【总结升华】此题考查了平行线的判定,熟练掌握平行线的判定方法是解本题的关键.
举一反三:
【变式】一个学员在广场上驾驶汽车,两次拐弯后,行驶的方向与原来的方向相同,这两次拐弯的角度可能是( )
A.第一次向左拐30°,第二次向右拐30°
B.第一次向右拐50°,第二次向左拐130°
C.第一次向右拐50°,第二次向右拐130°
D.第一次向左拐50°,第二次向左拐130°
【答案】A
提示:“方向相同”有两层含义,即路线平行且方向相同,在此基础上准确画出示意图.
图B显然不同向,因为路线不平行.
图C中,∠1=180°-130°=50°,路线平行但不同向.
图D中,∠1=180°-130°=50°,路线平行但不同向.
只有图A路线平行且同向,故应选A.
4. 如图所示,已知∠B=25°,∠BCD=45°,∠CDE=30°,∠E=10°.试说明AB∥EF的理由.
【思路点拨】利用辅助线把AB、EF联系起来.
【答案与解析】
解法1:如图所示,在∠BCD的内部作∠BCM=25°,在∠CDE的内部作∠EDN=10°.
∵ ∠B=25°,∠E=10°(已知),
∴ ∠B=∠BCM,∠E=∠EDN(等量代换).
∴ AB∥CM,EF∥DN(内错角相等,两直线平行).
又∵ ∠BCD=45°,∠CDE=30°(已知),
∴ ∠DCM=20°,∠CDN=20°(等式性质).
∴ ∠DCM=∠CDN(等量代换).
∴ CM∥DN(内错角相等,两直线平行).
∵ AB∥CM,EF∥DN(已证),
∴ AB∥EF(平行线的传递性).
解法2:如图所示,分别向两方延长线段CD交EF于M点、交AB于N点.
∵ ∠BCD=45°,∴ ∠NCB=135°.
∵ ∠B=25°,
∴ ∠CNB=180°-∠NCB-∠B=20°(三角形的内角和等于180°).
又∵ ∠CDE=30°,∴ ∠EDM=150°.
又∵ ∠E=10°,
∴ ∠EMD=180°-∠EDM-∠E=20°(三角形的内角和等于180°).
∴ ∠CNB=∠EMD(等量代换).
所以AB∥EF(内错角相等,两直线平行).
【总结升华】判定两条直线平行的方法有四种,选择哪种方法要根据问题提供的条件来灵活选取.
举一反三:
【变式1】已知,如图,BE平分ÐABD,DE平分ÐCDB,且Ð1与Ð2互余,试判断直线AB、CD的位置关系,请说明理由.
【答案】
解:AB∥CD,理由如下:
∵ BE平分∠ABD,DE平分∠CDB,
∴ ∠ABD=2∠1,∠CDB=2∠2.
又∵ ∠1+∠2=90°,
∴ ∠ABD+∠CDB=180°.
∴ AB∥CD(同旁内角互补,两直线平行).
【变式2】已知,如图,AB^BD于B,CD^BD于D,Ð1+Ð2=180°,求证:CD//EF.
【答案】
证明:∵AB^BD于B,CD^BD于D,
∴AB∥CD.
又∵Ð1+Ð2=180°,
∴AB∥EF.
∴CD//EF.
四、平行线的性质及平移基础知识讲解
【要点梳理】
要点一、平行线的性质
性质1:两直线平行,同位角相等;
性质2:两直线平行,内错角相等;
性质3:两直线平行,同旁内角互补.
要点诠释:
(1)“同位角相等、内错角相等”、“同旁内角互补”都是平行线的性质的一部分内容,切不可忽视前提 “两直线平行”.
(2)从角的关系得到两直线平行,是平行线的判定;从平行线得到角相等或互补关系,是平行线的性质.
要点二、两条平行线的距离
同时垂直于两条平行线,并且夹在这两条平行线间的线段的长度,叫做这两条平行线
的距离.
要点诠释:
(1)求两条平行线的距离的方法是在一条直线上任找一点,向另一条直线作垂线,垂线段的长度就是两条平行线的距离.
(2) 两条平行线的位置确定后,它们的距离就是个定值,不随垂线段的位置的改变而改变,即平行线间的距离处处相等.
要点三、命题、定理、证明
1.命题:判断一件事情的语句,叫做命题.
要点诠释:
(1)命题的结构:每个命题都由题设、结论两部分组成,题设是已知事项,结论是由已知事项推出的事项.
(2)命题的表达形式:“如果……,那么…….”,也可写成:“若……,则…….”
(3)真命题与假命题:
真命题:题设成立结论一定成立的命题,叫做真命题.
假命题:题设成立而不能保证结论一定成立的命题,叫做假命题.
2.定理:定理是从真命题(公理或其他已被证明的定理)出发,经过推理证实得到的另一个真命题,定理也可以作为继续推理的依据.
3.证明:在很多情况下,一个命题的正确性需要经过推理,才能作出判断,这个推理过程叫做证明.
要点诠释:
(1)证明中的每一步推理都要有根据,不能“想当然”,这些根据可以是已知条件,学过的定义、基本事实、定理等.
(2)判断一个命题是正确的,必须经过严格的证明;判断一个命题是假命题,只需列举一个反例即可.
要点四、平移
1. 定义:在平面内,将一个图形沿某个方向移动一定的距离,图形的这种移动叫做平移.
要点诠释:
(1)图形的平移的两要素:平移的方向与平移的距离.
(2)图形的平移不改变图形的形状与大小,只改变图形的位置.
2. 性质:
图形的平移实质上是将图形上所有点沿同一方向移动相同的距离,平移不改变线段、角的大小,具体来说:
(1)平移后,对应线段平行且相等;
(2)平移后,对应角相等;
(3)平移后,对应点所连线段平行且相等;
(4)平移后,新图形与原图形是一对全等图形.
要点诠释:
(1)“连接各组对应点的线段”的线段的长度实际上就是平移的距离.
(2)要注意“连接各组对应点的线段”与“对应线段”的区别,前者是通过连接平移前后的对应点得到的,而后者是原来的图形与平移后的图形上本身存在的.
3. 作图:
平移作图是平移基本性质的应用,在具体作图时,应抓住作图的“四步曲”——定、找、移、连.
(1)定:确定平移的方向和距离;
(2)找:找出表示图形的关键点;
(3)移:过关键点作平行且相等的线段,得到关键点的对应点;
(4)连:按原图形顺次连接对应点.
【典型例题1】
类型一、平行线的性质
1.如图,直线∥,∠1=70°,∠2=30°,则∠A的度数是( )
A.30° B. 35° C. 40° D. 50°
【思路点拨】根据平行线的性质得出∠3的度数,然后根据三角形外角的性质即可求得∠A的度数.
【答案】C.
【解析】
解:∵直线∥,∠1=70°,
∴∠3=∠1=70°,
∵∠2+∠A=∠3,
∴∠A=∠3﹣∠2=70°﹣30°=40°.
【总结升华】本题考查了平行线的性质和三角形外角的性质,熟练掌握性质定理是解题的关键.
举一反三:
【变式】如图,已知,且∠1=48°,则∠2= ,∠3= ,∠4= .
【答案】48°,132°,48°
类型二、两平行线间的距离
2.如图所示,直线l1∥l2,点A、B在直线l2上,点C、D在直线l1上,若△ABC的面积为S1,△ABD的面积为S2,则( )
A.S1>S2 B.S1=S2 C.S1<S2 D.不确定
【答案】B
【解析】因为l1∥l2,所以C、D两点到l2的距离相等.同时△ABC和△ABD有共同的底AB,所以它们的面积相等.
【点评】三角形等面积问题常与平行线间距离处处相等相结合.
类型三、命题
3.判断下列语句是不是命题,如果是命题,是正确的? 还是错误的?
①画直线AB;②两条直线相交,有几个交点;③若a∥b,b∥c,则a∥c;④直角都相等;⑤相等的角都是直角;⑥如果两个角不相等,那么这两个角不是对顶角.
【答案】①②不是命题;③④⑤⑥是命题;③④⑥是正确的命题;⑤是错误的命题.
【解析】因为①②不是对某一事情作出判断的句子,所以①②不是命题;在③④⑤⑥四个命题中,③④⑥是真命题,⑤是假命题.
【点评】命题必须对某件事情作出“是什么”或“不是什么”的判断,如问句、陈述句就不是命题,值得注意的是错误的命题也是命题.
举一反三:
【变式】把下列命题改写成“如果……,那么……”的形式.
(1)两直线平行,同位角相等;
(2)对顶角相等;
(3)同角的余角相等.
【答案】
解:(1)如果两直线平行,那么同位角相等.
(2)如果两个角是对顶角,那么这两个角相等.
(3)如果有两个角是同一个角的余角,那么它们相等.
类型四、平移
4.如图所示,平移△ABC,使点A移动到点A′,画出平移后的△A′B′C′.
【思路点拨】平移一个图形,首先要确定它移动的方向和距离,连接AA′后这个问题便获得解决.根据平移后的图形与原来的图形的对应线段平行(或在一条直线上)且相等,容易画出所求的线段.
【答案与解析】
解:如图所示,
(1)连接AA′,过点B作AA′的平行线,在上截取BB′=AA′,则点B′就是点B的对应点.
(2)用同样的方法做出点C的对应点C′,连接A′B′、B′C′、C′A′,
就得到平移后的三角形A′B′C′.
【点评】平移一个图形,首先要确定它移动的方向和距离.连接AA′,这个问题就解决了,然后分别把B、C按AA′的方向平移AA′的长度,便可得到其对应点B′、C′,这就是确定了关键点平移后的位置,依次连接A′B′,B′C′,C′A′便得到平移后的三角形A′B′C′.
5.(湖南益阳)如图所示,将△ABC沿直线AB向右平移后到达△BDE的位置,若
∠CAB=50°,∠ABC=100°,则∠CBE的度数为________.
【答案】30°
【解析】根据平移的特征可知:∠EBD=∠CAB=50°而∠ABC=100°
所以∠CBE=180°-∠EBD-∠ABC=180°-50°-100°=30°
【点评】图形在平移的过程有“一变两不变”、“一变”是位置的变化,“两不变”是形状和大小不变.本例中由△ABC经过平移得到△BED.则有AC=BE,AB=BD,BC=DE,∠A=∠EBD,∠C=∠E,∠ABC=∠BDE.
举一反三:
【变式】如图,△ABC沿着由点B到点E的方向,平移到△DEF,已知BC=5.EC=3,那么平移的距离为( )
A.2 B. 3 C. 5 D. 7
【答案】A
根据平移的性质,易得平移的距离=BE=5﹣3=2.故选A.
类型五、平行的性质与判定综合应用
6、如图所示,AB∥EF,那么∠BAC+∠ACE+∠CEF=( )
A.180° B.270° C.360° D.540°
【答案】C
【解析】过点C作CD∥AB,
∵ CD∥AB,
∴ ∠BAC+∠ACD=180°(两直线平行,同旁内角互补)
又∵ EF∥AB
∴ EF∥CD.
∴ ∠DCE+∠CEF=180°(两直线平行,同旁内角互补)
又∵∠ACE=∠ACD+∠DCE
∴∠BAC+∠ACE+∠CEF=∠BAC+∠ACD+∠DCE+∠CEF=180°+180°=360°
【点评】这是平行线性质与平行公理的综合应用,利用“两直线平行,同旁内角互补,”可以得到∠BAC +∠ACE+ ∠CEF=360°.
举一反三:
【变式】如图所示,如果∠BAC+∠ACE+∠CEF=360°,则AB与EF的位置关系 .
【答案】平行
【典型例题2】
类型一、平行线的性质
1、如图,AB∥CD,AE平分∠CAB交CD于点E,若∠C=50°,则∠AED=( )
A.65° B.115° C.125° D. 130°
【答案】B.
【解析】
解:∵AB∥CD,
∴∠C+∠CAB=180°,
∵∠C=50°,
∴∠CAB=180°-50°=130°,
∵AE平分∠CAB,
∴∠EAB=65°,
∵AB∥CD,
∴∠AED=180°﹣∠EAB=180°-65°=115°.
【总结升华】题考查了平行线的性质,角平分线的定义,比较简单,准确识图并熟记性质是解题的关键.
举一反三:
【变式】(广安)如图所示,已知a∥b∥c,∠1=105°,∠2=140°,则∠3的度数是( )
A.75° B.65° C.55° D.50°
【答案】B
类型二、两平行线间的距离
2、下面两条平行线之间的三个图形,图 ③的面积最大,图 ②的面积最小.
【思路点拨】两个完全一样的三角形可以拼成一个平行四边形,每个三角形的面积是拼成的平行四边形面积的一半;两个完全一样的梯形可以拼成一个平行四边形,每个梯形的面积是拼成的平行四边形面积的一半.因为高相同,所以可以通过比较平行四边形的底的长短,得出平行四边形面积的大小.
【答案】图3,图2
【解析】
解:因为它们的高相等,三角形的底是8,8÷2=4,梯形的上、下底之和除以2,(2+7)÷2=4.5;5>4.5>4;
所以,图3平行四边形的面积最大,图2三角形的面积最小.
【总结升华】根据平行线的性质,得出梯形、三角形、平行四边形的高相等,求出三角形底的一半,梯形上、下底之和的一半,与平行四边形的底进行比较,由此得出正确答案.
举一反三:
【变式】下图是一个方形螺线.已知相邻均为1厘米,则螺线总长度是 厘米.
【答案】35
类型三、命题
3.判断下列语句是否是命题,如果是,请写出它的题设和结论.
(1)同位角相等;
(2)对顶角相等;
(3)画一条5厘米的线段.
【答案与解析】
解:(1)是命题,这个命题的题设是:如果两个角是同位角;结论是:这两个角相等,这个命题是一个错误的命题,即假命题.
(2)是命题,这个命题的题设是:两个角是对顶角;结论是:这两个角相等,这个命题是一个正确的命题,即真命题.
(3)不是命题,它不是判断一件事情的语句.
【总结升华】命题必须对某件事情作出“是什么”或“不是什么”的判断,如疑问句、反问句等不是命题,值得注意的是错误的命题也是命题.判断一个命题是正确的,必须经过严格的证明;判断一个命题是假命题,只需列举一个反例即可.
举一反三:
【变式】下列命题是假命题的是( )
A.锐角小于90° B.平角等于两直角 C.若a>b,则a2>b2 D.若a2≠b2,则a≠b
【答案】C
类型四、平移
4.如图所示,①、②两图中,哪个图形中的一个三角形可以经过另一个三角形平移得到?
【答案与解析】
解:图①DE和AC平行,但不相等,DE和BC相等,但不平行,不符合平移的特征,无论怎样平移其中一个三角形也得不到另一个三角形.图②符合平移的特征,三角形PQR沿射线PM方向移动PM长即可得到三角形MNO.
所以,图②中一个三角形可以经过另一个三角形平移得到.
【总结升华】平移变换的实质是图形沿直线运动,它的形状、大小都不发生变化,否则就不是平移变换.
举一反三:
【变式】如图,将△ABC沿BC方向平移2cm得到△DEF,若△ABC的周长为16cm,则四边形ABFD的周长为 .
【答案】20cm.
解:∵△ABC沿BC方向平移2cm得到△DEF,
∴CF=AD=2cm,AC=DF,
∵△ABC的周长为16cm,
∴AB+BC+AC=16cm,
∴四边形ABFD的周长=AB+BC+CF+DF+AD
=AB+BC+AC+CF+AD
=16cm+2cm+2cm
=20cm.
5、(苏州中考模拟)如图所示,在长为50m,宽为22m的长方形地面上修筑宽度都为2 m的道路,余下的部分种植花草,求种植花草部分的面积.
【思路点拨】因种植花草部分比较分散,且有的是不规则的图形,所以直接求其面积较困难.因小路都是宽度相同的长方形,所以可想到把小路平移到一起,这样种植花草部分将汇集成一个长方形,问题便迎刃而解.
【答案与解析】
解:如图所示②把几条2米宽的小路分别平移到大长方形的上边缘和左边缘,则种植花草部分汇集成一个长方形,
显然,这个长方形的长是50-2=48(m),宽是22-2=20(m),于是种植花草部分的面积为48×20=960(m2).
【总结升华】若分步计算则较繁琐.但采用“平移”的手段从整体上把握,问题便迅速求解.
举一反三:
【变式】如图①,在宽为20m、长为30m的矩形地面上修建两条同样宽度的道路,余下部分作为耕地.根据图中数据,可得耕地的面积为 ( )
A.600m2 B.551m2 C.550m2 D.500m2
【答案】B
类型五、平行的性质与判定综合应用
6、 (湖南模拟)如图所示,∠ABC的边BC与∠DEF的边DE交于点K,下面给出三个论断:①∠B=∠E;②AB∥DE;③BC∥EF.请你以其中的两个论断为条件,填入“已知”栏中,以一个论断为结论,填入 “试说明”栏中,使之成为一个完整的正确命题,并将理由叙述出来.
已知:如图所示,∠ABC的边BC与∠DEF的边DE交于点K,________,________,试说明________.
【答案与解析】
解:三个论断分别可以组成①②③;①③②;②③①三种不同情形的命题,选择其中任何一个即可.
以①②③为例,说明如下
已知:如图所示,∠ABC的边BC与∠DEF的边DE交于点K,∠B=∠E,AB∥DE,试说明BC∥EF.
理由叙述:因为AB∥DE,所以∠B=∠CKD.
又因为∠B=∠E,所以∠E=∠CKD,所以BC∥EF.
【总结升华】此类问题具有较强的灵活性,解决这类题的基本思路是先写出可能的结果,再判断其是否正确.
举一反三:
【变式】已知,如图,∠1=∠2,∠3=65°,则∠4= .
【答案】115°
7、如图,AB∥CD,点M,N分别为AB,CD上的点.
(1)若点P1在两平行线内部,∠BMP1=45°,∠DNP1=30°,则∠MP1N= ;
(2)若P1,P2在两平行线内部,且P1P2不与AB平行,如图,请你猜想∠AMP1+∠P1 P2N与∠MP1 P2+∠P2ND的关系,并证明你的结论;
(3)如图,若P1,P2,P3在两平行线内部,顺次连结M,P1,P2,P3,N,且P1P2,P2P3不与AB平行,直接写出你得到的结论.
【答案与解析】
解:(1)75°;
(2)结论:∠AMP1+∠P1 P2N=∠MP1 P2+∠P2ND
证明:如图,分别过P1,P2作P1Q1∥AB,P2Q2∥AB.
又∵ AB∥CD,∴ ∠AMP1=∠1,∠2=∠3,∠4=∠P2ND.
∴ ∠AMP1+∠P1 P2N=∠AMP1+∠3+∠4=∠1+∠2+∠P2ND=∠MP1 P2+∠P2ND.
(3)∠BMP1+∠P1 P2P3+∠P3 ND=∠MP1 P2+∠P2 P3N.
【总结升华】通过作平行线,问题便迅速得到解决.
举一反三:
【变式】如图所示,一条公路修到湖边时,需拐弯绕湖而过,如果第一次拐角∠A是120°,第二次拐的角∠B是150°,第三次拐的角是∠C,这时的道路恰好和第一次拐弯之前的道路平行,则∠C是( ) .
A.120° B.130° C.140° D.150°
【答案】D;提示:如图,过点B作BE∥AM.
五、《相交线与平行线》全章复习与巩固
【学习目标】
1. 熟练掌握对顶角,邻补角及垂线的概念及性质,了解点到直线的距离与两平行线间的距离的概念;
2. 区别平行线的判定与性质,并能灵活运用;
3. 了解命题的概念及构成,并能通过证明或举反例判定命题的真假;
4. 了解平移的概念及性质.
【知识网络】
【要点梳理】
知识点一、相交线
1.对顶角、邻补角
两直线相交所成的四个角中存在几种不同关系,它们的概念及性质如下表:
图形
顶点
边的关系
大小关系
对顶角
1
2
∠1与∠2
有公共顶点
∠1的两边与
∠2的两边互为反向延长线
对顶角相等
即∠1=∠2
邻补角
有公共顶点
∠3与∠4有一条边公共,另一边互为反向延长线.
邻补角互补即
∠3+∠4=180°
要点诠释:
⑴对顶角是成对出现的,对顶角是具有特殊位置关系的两个角.对顶角的特征:有公共顶点,角的两边互为反向延长线.
⑵如果∠α与∠β是对顶角,那么一定有∠α=∠β;反之如果∠α=∠β,那么∠α与∠β不一定是对顶角.
⑶如果∠α与∠β互为邻补角,则一定有∠α+∠β=180°;反之如果∠α+∠β=180°,则∠α与∠β不一定是邻补角.邻补角的特征:有公共顶点,有一条公共边,另一边互为反向延长线.
⑶两直线相交形成的四个角中,每一个角的邻补角有两个,而对顶角只有一个.
2.垂线及性质、点到直线的距离
(1)垂线的定义:
当两条直线相交所成的四个角中,有一个角是直角时,就说这两条直线互相垂直,其中的一条直线叫做另一条直线的垂线,它们的交点叫做垂足.如图1所示,符号语言记作: AB⊥CD,垂足为O.
要点诠释:
要判断两条直线是否垂直,只需看它们相交所成的四个角中,是否有一个角是直角,两条线段垂直,是指这两条线段所在的直线垂直.
(2)垂线的性质:
垂线性质1:在同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直 (与平行公理相比较记).
垂线性质2:连接直线外一点与直线上各点的所有线段中,垂线段最短.简称:垂线段最短.
(3)点到直线的距离:
直线外一点到这条直线的垂线段的长度,叫做点到直线的距离,如图2:PO⊥AB,点P到直线AB的距离是垂线段PO的长.
要点诠释:垂线段PO是点P到直线AB所有线段中最短的一条.
知识点二、平行线
1.平行线的判定
判定方法1:同位角相等,两直线平行.
判定方法2:内错角相等,两直线平行.
判定方法3:同旁内角互补,两直线平行.
要点诠释:根据平行线的定义和平行公理的推论,平行线的判定方法还有:
(1)平行线的定义:在同一平面内,如果两条直线没有交点(不相交),那么两直线平行.
(2)如果两条直线都平行于第三条直线,那么这两条直线平行(平行线的传递性).
(3)在同一平面内,垂直于同一直线的两条直线平行.
(4)平行公理:经过直线外一点,有且只有一条直线与这条直线平行.
2.平行线的性质
性质1:两直线平行,同位角相等;
性质2:两直线平行,内错角相等;
性质3:两直线平行,同旁内角互补.
要点诠释:根据平行线的定义和平行公理的推论,平行线的性质还有:
(1)若两条直线平行,则这两条直线在同一平面内,且没有公共点.
(2)如果一条直线与两条平行线中的一条直线垂直,那么它必与另一条直线垂直.
3.两条平行线间的距离
如图3,直线AB∥CD,EF⊥AB于E,EF⊥CD于F,则称线段EF的长度为两平行线AB与CD间的距离.
要点诠释:
(1)两条平行线之间的距离处处相等.
(2)初中阶级学习了三种距离,分别是两点间的距离、点到直线距离、平行线间的距离.这三种距离的共同点在于都是线段的长度,它们的区别是两点间的距离是连接这两点的线段的长度,点到直线距离是直线外一点引已知直线的垂线段的长度, 平行线间的距离是一条直线上的一点到与之平行的另一直线的距离.
(3)如何理解 “垂线段”与 “距离”的关系:垂线段是一个图形,距离是线段的长度,是一个量,它们之间不能等同.
知识点三、命题及平移
1.命题:判断一件事情的语句,叫做命题.每个命题都由题设、结论两部分组成.题设是已知事项;结论是由已知事项推出的事项.
2.平移:在平面内,将一个图形沿某个方向移动一定的距离,图形的这种移动叫做平移.
要点诠释:平移的性质:
(1)平移后,对应线段平行(或共线)且相等;
(2)平移后,对应角相等;
(3)平移后,对应点所连线段平行(或共线)且相等;
(4)平移后,新图形与原图形是一对全等图形.
【典型例题】
类型一、相交线
1. (2015春•乌兰察布校级期中)a、b、c是平面上任意三条直线,交点可以有( )
A.1个或2个或3个 B. 0个或1个或2个或3个
C.1个或2个 D. 都不对
【思路点拨】根据三条直线两两平行,三条直线交于一点,两条直线平行与第三条直线相交,三条直线两两相交不交于同一点,可得答案.
【答案】B
【解析】
解:三条直线两两平行,没有交点;
三条直线交于一点,有一个交点;
两条直线平行与第三条直线相交,有两个交点;
三条直线两两相交不交于同一点,有三个交点,
故选B.
【总结升华】本题考查了相交线,分类讨论是解题关键:①三条直线两两平行,②三条直线交于一点,③两条直线平行与第三条直线相交,④三条直线两两相交不交于同一点,注意不要漏掉任何一种情况.
举一反三:
【变式】如图所示,已知∠AOD=∠BOC,请在图中找出∠BOC的补角,邻补角及对顶角.
【答案】
解: 因为∠BOC+∠AOC=180º(平角定义),
所以∠AOC是∠BOC的补角.
因为∠AOD+∠BOD=180º(平角定义),
∠AOD=∠BOC(已知),
所以∠BOC+∠BOD=180º.
所以∠BOD是∠BOC的补角.
所以∠BOC的补角有两个:∠BOD和∠AOC.
而∠BOC的邻补角只有一个∠AOC,且∠BOC没有对顶角.
2. (2016春·沧州校级月考)已知:如图,直线a、b、c两两相交,且∠1=2∠3,∠2=86°,求∠4的度数.
【答案与解析】
解:根据对顶角相等,
∴∠1=∠2=86°.
又∵∠1=2∠3,∴86°=2∠3,∴∠3=43°,
又∠3与∠4对顶角,
所以∠3=∠4=43°.
【总结升华】涉及到角的运算时,充分利用已知条件和隐含条件(对顶角)是解题的关键.
性质是解答此类问题的关键.
类型二、平行线的性质与判定
3.如图,已知∠ADE = ∠B,∠1 =∠2,那么CD∥FG吗?并说明理由.
【答案与解析】
解:平行,理由如下:
因为∠ADE=∠B,所以DE∥BC(同位角相等,两直线平行),
所以∠1=∠BCD(两直线平行,内错角相等).
又因为∠1=∠2(已知),
所以∠BCD=∠2.
所以CD∥FG(同位角相等,两直线平行).
【总结升华】反复应用平行线的判定与性质,见到角相等或互补,就应该想到判断直线是否平行,见到直线平行就应先想到角相等或角互补.
举一反三:
【变式】如图,已知∠1+∠2=180°,∠3=∠B,试判断∠AED与∠ACB的大小关系,并说明理由.
【答案】∠AED=∠ACB,理由如下:
∵∠1+∠2=180°,又∠1+∠4=180°,
∴∠2=∠4.
∴AB∥EF(内错角相等,两直线平行).
∴∠5=∠3.
又∠3=∠B,
∴∠5=∠B.
∴DE∥BC(同位角相等,两直线平行).
∴∠AED=∠ACB(两直线平行,同位角相等).
类型三、命题及平移
4.(佳木斯中考)如图所示,请你填写一个适当的条件:________,使AD∥BC.
【思路点拨】欲证AD∥BC,结合图形,故可按同位角相等、内错角相等和同旁内角互补两直线平行来补充条件.
【答案】∠FAD=∠FBC,或∠ADB=∠CBD,或∠ABC+∠BAD=180°.
【解析】
解:本题答案不唯一,如:利用“同位角相等,两直线平行”,可添加条件∠FAD=∠FBC;利用“内错角相等,两直线平行”,可添加条件∠ADB=∠CBD;利用“同旁内角互补,两直线平行”,可添加条件∠ABC+∠BAD=180°.
【总结升华】这是一道开放性试题,分清题设和结论:结论: AD∥BC,题设可根据平行线的判定方法,逐一寻找即可.
举一反三:
【变式】(2015春•和县期末)下列说法中正确的个数是( )
(1)在同一平面内,a、b、c是直线,a∥b,b∥c,则a∥c
(2)在同一平面内,a、b、c是直线,a⊥b,b⊥c,则a⊥c
(3)在同一平面内,a、b、c是直线,a∥b,a⊥c,则b⊥c
(4)在同一平面内,a、b、c是直线,a⊥b,b⊥c,则a∥c.
A.1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】C
5.如图(1),线段AB经过平移有一端点到达点C,画出线段AB平移后的线段CD.
【思路点拨】连接AC或BC便得平移的方向和距离.
【答案与解析】
解:如图(2),线段CD有两种情况:(1)当点A平移到点C时,则点D在点C的下方,因此下边线段CD即为所求;(2)当点B平移到点C时,则点D在点C的上方,上边线段CD即为所求.
【总结升华】平移是由平移的方向和距离决定的.本题中未指明哪一端点(A还是B)移动到点C,故应有两种情况:即点A平移到点C或点B平移到点C.
举一反三:
【变式】下列说法错误的是( )
A.平移不改变图形的形状和大小
B.平移中图形上每个点移动的距离可以不同
C.经过平移,图形的对应线段、对应角分别相等
D.经过平移,图形对应点的连线段相等
【答案】B
类型四、实际应用
6.如图,107国道上有一个出口M,想在附近公路旁建一个加油站,欲使通道最短,应沿怎样的线路施工?
【答案与解析】
解:如图,过点M作MN⊥,垂足为N,欲使通道最短,应沿线路MN施工.
【总结升华】灵活运用垂线段最短的性质是解答此类问题的关键.
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