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第5章 几何证明初步
5.4 平行线的性质定理和判定定理
学习目标
1.掌握平行线的性质定理和判定定理的证明过程;
2.理解原命题、逆命题、互逆命题的概念;
3.掌握原命题与逆命题的互化;
4.掌握真、假命题的证明方法及步骤.
我们已把其中的“两条直线被第三条直线所截,如果同位角相等,那么两直线平行”作为基本事实,利用它和其他有关的基本事实,可以证明平行线的性质定理 1:“两条平行直线被第三条直线所截,同位角相等”。怎样用有关的基本事实、平行线的性质定理 1以及已经证实了的定理证明平行线的其他性质和判定方法呢
典例精析
例1.证明平行线的性质定理 2:两条平行直线被第三条直线所截,内错角相等。
已知:如图,直线a//b,∠1,∠2是直线a,b被直线c所截得的内错角。
求证: ∠1=∠2.
证明:a//b( )
∴∠3 =∠2( )
∵∠1=∠3( ),
∴∠1=∠2 ( )
已知
两条平行直线被第三条直线所截,同位角相等
对顶角相等
等量代换
1
2
3
a
b
c
例2.证明平行线的判定定理 1: 两条直线被第三条直线所截,如果内错角相等,那么两直线平行。
已知:如图,直线AB,CD被EF所截,∠1=∠2。
求证: AB∥CD.
证明:∵∠2=∠3( ),
∠1= ∠2( ),
∴∠1=∠3( ).
∵∠1= ∠3( )
∴AB//CD(
).
对顶角相等
已知
等量代换
已证
两条直线被第三条直线所截,如果同位角相等,那么两直线平行
1
2
3
B
D
E
A
C
F
证明一个命题的一般步骤:
(1)弄清题设和结论;
(2)根据题意画出相应的图形;
(4)分析证明思路,写出证明过程。
(3)根据题设和结论写出已知,求证;
如图:直线AB,CD都和AE相交,
且 ∠1+∠A=180°.
求证:AB//CD
∵∠1+∠A=180°( ),∠1=∠2(对顶角相等),
∴∠2+∠A=180°(等量代换).
已知
//
∴
( ).
AB CD
同旁内角互补,两直线平行
证明:
你还有其他证明方法吗?
跟踪训练
判定定理2:
同旁内角互补,两直线平行.
∵∠1+∠2=180°, ∴ a∥b.
a
b
c
2
1
a
b
c
1
2
a
b
c
1
2
【几何语言】
平行线的判定方法
同位角相等,两直线平行.
∵ ∠1=∠2, ∴ a∥b.
判定定理1:
内错角相等,两直线平行.
∵ ∠1=∠2, ∴ a∥b.
观察下列命题的条件和结论:
每组两个命题的条件和结论恰好互换了位置。
3.a.平行四边形的对角线互相平分;
b.对角线互相平分的四边形是平行四边形.
2.a.如果小明患了肺炎,那么他一定会发烧;
b.如果小明发烧,那么他一定患了肺炎;
1.a.两直线平行,内错角相等;
b.内错角相等,两直线平行;
观察上面三组命题(每两个命题为一组),你发现了什么
议一议
一般来说,在两个命题中,如果第一个命题的条件是第二个命题的结论,而第一个命题的结论是第二个命题的条件,那么这两个命题叫做互逆命题。如果把其中一个命题叫做原命题,那么另一个命题叫做它的逆命题。
定义:
如果一个定理的逆命题也是真命题,那么这个逆命题就是原定理的逆定理。
指出下列命题的条件和结论,并说出它们的逆命题。
1.如果一个三角形是直角三角形,那么它的两个锐角互余。
条件:一个三角形是直角三角形。
结论:它的两个锐角互余。
逆命题:如果一个三角形的两个锐角互余,
那么这个三角形是直角三角形。
做一做
条件:一个三角形是等边三角形。
3.全等三角形的对应角相等。
条件:两个三角形是全等三角形。
结论:它们的对应角相等。
逆命题:如果两个三角形的对应角相等,
那么这两个三角形全等。
2.等边三角形的每个角都等于60°
逆命题:如果一个三角形的每个角都等于60°,
那么这个三角形是等边三角形。
结论:它的每个角都等于60°。
4.到一个角的两边距离相等的点,在这个角的平分线上。
条件:到一个角的两边距离相等的点。
结论:它在这个角的平分线上。
逆命题:角平分线上的点到角两边的距离相等。
5.线段的垂直平分线上的点到这条线段的两个端点的距离相等。
条件:线段垂直平分线上的点。
结论:它到这条线段的两个端点的距离相等。
逆命题:到一条线段的两个端点的距离相等的点在这条线段
的垂直平分线上。
每一个命题都有逆命题,只要将原命题的条件改成结论,并将结论改成条件,便可得到原命题的逆命题。
但是原命题正确,它的逆命题未必正确。例如真命题“对顶角相等”的逆命题为“相等的角是对顶角”,此命题就是假命题。
结论:
1.举例说明下列命题的逆命题是假命题.
(2)如果两个角都是直角,那么这两个角相等。
逆命题:如果两个角相等,那么这两个角是直角。
例如,10能被5整除,但它的个位数字是0。
(1)如果一个整数的个位数字是5 ,那么这个整数能被5整除。
逆命题:如果一个整数能被5整除,那么这个整数的个位数字是5。
例如,60°= 60°,但这两个角不是直角。
跟踪训练
课堂小结
1.两条直线被第三条直线所截,会产生同位角、内错角、同旁内角。角的关系决定了两条直线是否平行,因此在做题时要掌握好“三线八角”;
2.同位角相等或内错角相等,两直线平行;同旁内角互补,两直线平行。
当堂小练
1. 对于图中标记的各角,下列条件能够推理得到a∥b的是( )
A.∠1=∠2 B.∠2=∠4
C.∠3=∠4 D.∠1+∠4=180°
【解析】∠1的对顶角与∠4是同旁内角,若∠1+∠4=180°,可以根据同旁内角互补,两直线平行得到a∥b.
D
2.如图所示,∠1=75°,要使a∥b,则∠2等于( )
A.75°
B.95°
C.105°
D.115°
【解析】∠1的同位角与∠2互补,所以∠2=180°-75°=105°.
C
3.如图,直线AB,CD与EF相交于G,H,下列条件:
① ∠1=∠2;
②∠3=∠6;③∠2=∠8;
④∠5+∠8=180°,
其中能判定AB∥CD的是( )
A.①③ B.①②④
C.①③④ D.②③④
B
【解析】∠1和∠2是同位角,因此已知∠1=∠2,
可得AB∥CD;∠3和∠6是内错角,因此已知∠3=∠6,
可得AB∥CD;∠2和∠8是对顶角,因此由∠2=∠8不能
得到AB∥CD;由∠5+∠8=180°,可以得到∠6+∠7=180°,再根据同旁内角互补,两直线平行,
可以得到AB∥CD.
4. 如图,请填写一个你认为恰当的条件______,使AB∥CD.
【解析】此题答案不唯一,填写的条件可以是∠CDA=∠DAB或∠PCD=∠BAC或∠BAC+∠ACD=180°等
答案:答案不唯一,如∠CDA=∠DAB
课后作业
完成习题5.4
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