两条直线的关系
【本讲教育信息】
一. 教学内容:
两条直线的关系
[目标]
1. 理解直线的平行与垂直等概念,并能用符号表示互相平行、垂直的直线。
2. 熟练的过一点画出已知直线的平行线、垂线
3. 掌握平行线、垂线的性质。
二. 重、难点:
1. 了解平面上两条直线的平行与垂直关系。
2. 掌握平行线、垂线的性质。如:“过直线外一点,有且仅有一条直线与已知直线平行”,“如果两条直线都与第三条直线平行,那么这两条直线互相平行”等。21世纪教育网版权所有
3. 探索平行线的一些特殊角之间的关系。
4. 能用平行、垂直的有关知识解决数学问题及实际问题。
三. 知识要点
1. 平行:
(1)平行的描述性语言:在同一平面内,不相交的两条直线叫做平行线。
思考:①在同一平面内,两条直线有哪几种位置关系?
答:在同一平面内,两条直线的位置关系是:平行与相交。
②在空间里,两条直线又有哪几种位置关系?
答:在空间里,两条直线的位置关系是:平行、相交与异面。
[注意]:①“在同一平面内”是前提条件
②“不相交”是指两直线没有交点
③平行线是指“两条直线”而不是两条射线或两条线段
(2)表示方法:
直线a平行于直线b,可表示为a∥b。
如图,已知正方体中,指出三组平行线。
(3)画平行线:经过直线外一点画已知直线的平行线:一靠、二移、三画线。
(4)平行线的性质:
①过直线外一点有且只有一条直线与已知直线平行;
②如果两条直线都和已知直线平行,那么这两条直线也互相平行。
2. 垂直:
(1)两条直线互相垂直的概念:两条直线相交成直角,那么这两条直线互相垂直。互相垂直的两条直线的交点叫做垂足。21cnjy.com
(2)表示方法:两条直线互相垂直,可表示为a⊥b于点O或表示为:AB⊥CD于点O。
(3)画垂线:当两条直线互相垂直时,其中一条直线叫做另一条直线的垂线。
如何经过一点画已知直线的垂线呢?
一靠、二移、三画线。
讨论:①当点在已知直线上时,②当点在已知直线外时。
(4)垂线的性质:
①经过一点有且只有一条直线与已知直线垂直。
②直线外一点与直线上各点连接的所有线段中,垂线段最短。
这条垂线段的长度也叫做这点到这条直线的距离。
3. 邻补角
如图,过平角AOB的顶点O画射线OC,所得的∠1与∠2有一个公共边OC,另一条边OA与OB互为反向延长线。象这样的两个角,叫做邻补角。邻补角是位置特殊的互补的角。
【典型例题】
例1. (1)下列说法正确的是( )
①两条直线相交所成的四个角中有一个是直角,则这两条直线互相垂直;
②若两条直线相交有一组对顶角互补,则这两条直线互相垂直;
③两条直线相交,若所成的四个角相等,则这两条直线互相垂直;
④两条直线相交,若有一组相邻的角相等,则这两条直线互相垂直。
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
(2)下列说法正确的是 ( )
A. 有且只有一条直线与已知直线垂直
B. 经过一点有且只有一条直线与已经直线垂直
C. 连结两点的线段叫做这两点间的距离
D. 过点A作直线m的垂线段,则这条垂线段叫做点A到直线m的距离
分析:这两题考查的是概念。因此要明确我们所学过的知识点。
解:(1)垂直概念:相交成直角的两条直线互相垂直
①相交所成的四个角中有一个是直角,则四个角都为直角,所以垂直。
②对顶角相等,又互补,即相加等于180°,则每个角都等于90°,所以垂直。
③相交所成的四个角相等,即每个角都等于周角的=90°,所以垂直。
④一组相邻的角相等,即每个角都等于平角的=90°,所以也垂直。
因此选D:4个都是正确的。
(2)A错在只有过平面内一点做已知直线的垂线时才有且只有一条,否则可以有无数条。
C、D错在“线段”是“距离”。“线段的长度”才是“距离”。
因此选B。
例2. 对于同一平面内的三条直线a、b、c,给出下列五个论断:
①a∥b,②b∥c,③a∥c,④a⊥b,⑤a⊥c
以其中两个论断为条件,一个论断为结论,组成你认为正确的题目。
分析:本题要求以五个论断中的两个为条件,一个为结论,组成正确的题目,也就是让我们自己来编一些题目。在做这样的题目时,我们可以将五个论断两两组合,然后看每一种组合能否推出余下的论断,若能,就得到一个正确的题目。21教育网
解:可以写出如下题目:
(1)若a∥b,b∥c,则a∥c
(2)若a∥b,a∥c,则b∥c((1)、(2)、(3)其实是平行线的传递性)
(3)若b∥c,a∥c,则a∥b
(4)若b∥c,a⊥b,则a⊥ c
(5)若b∥c,a⊥c,则a⊥b
(6)若a⊥b,a⊥c,则b∥c(垂直于同一条直线的两条直线平行)
注意:本题在解答过程中容易遗漏,同学们可以按分析中的方法,先确定两个论断作为条件,共有10组,然后看是否能推出余下的论断。www-2-1-cnjy-com
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例3. 平面内二条平行直线将平面分成三部分,三条平行直线将平面分成四部分,请问:①四条、五条平行直线分别将平面分成几部分? ②n条平行线将平面分成几部分?(n为大于1的正整数)
分析:因为不相交,所以每增加一条平行线,这条平行线就把其中一个平面分成两部分,即增加一个面。2-1-c-n-j-y
答:①四条平行直线分别将平面分成五部分;五条平行直线分别将平面分成六部分。
②n条平行线将平面分成n+1部分。
说明:这是一道找规律问题,关键在于从少的几种情况中找出共有的特点。
例4. 在正方体中,与棱DD1平行的棱有几条?与DD1既不平行也不相交的棱有几条?分别把它们写出来。【来源:21cnj*y.co*m】
解:与棱DD1平行的棱有AA1、BB1、CC1共3条
与DD1既不平行也不相交的棱有AB、A1B1、BC、B1C1
说明:考查空间直线的位置关系。
例5. 平面上有10条直线,无任何三条交于一点,欲使它们出现31个交点。怎样安排才能办到?
分析:我们先从极端情形考虑:平面上的10条直线,如果两两相交,最多可以出现个交点。而题中只要求出现31个交点,这就启发我们一定有平行线的情形出现. 我们再采取逐步调整的方法,可以达到目的。【来源:21·世纪·教育·网】
解:在某一方向上有5条直线互相平行,则减少10个交点,若有6条直线平行,则可减少15个交点. 所以在这个方向上最多可取5条平行线,这时还有4个点要去掉。转一个方向取3条平行线,即可减少3个交点. 这时还剩下2条直线与1个要减去的点,只须让其在第三个方向上互相平行。如图所示【出处:21教育名师】
说明:本题属于操作题型,解题关键是:先考虑极端情形;再考虑题中条件,用逐步调整法解决问题。
例6. 已知直线a、b、c在同一平面内,a//b,a与c相交于p,那么b与c也一定相交。请说明理由。www.21-cn-jy.com
分析:如何说明“b与c也一定相交”呢?——直接说明有困难,那么我们运用逆向思维,从问题的反面入手,也就是:假定b与c不相交,即b∥c,再想办法推导出矛盾,说明假设不成立,从而说明原结论成立。【版权所有:21教育】
解:假定b与c不相交,即平行,b∥c
∵a∥b(已知),
∴a∥c(平行公理的推论)
这与a与c相交于p矛盾,故假设不成立.
∴b与c一定相交.
说明:本题有一定思维难度. 上述证明方法是反证法。
【模拟试题】(答题时间:40分钟)
1. 如图所示的长方体中,平行于AB的棱有__________条,垂直于AB的棱有______条.
2. 如图,a代表水面,b代表三名选手从十米跳台入水示意图,比赛结果,图(1)水花最小,得分最高,由此我们可得出结论,当入水轨迹与水面__________时,无水花溅起得分最高。
3. 运动会上,甲乙两名同学测得小明的跳远成绩分别为PA=5.52米,PB=5.13米,则小明的真实成绩为__________米。21教育名师原创作品
4. 如图,CD⊥OB于D,EF⊥OA于F,则C到OB的距离是______,E到OA的距离是______,O到CD的距离是______,O到EF的距离是______。21*cnjy*com
5. 如图,直角梯形ABCD中,相互平行的直线有__________对,相互垂直的直线有__________对。
6. 垂直于一条线段并且平分这条线段的直线叫这条线段的中垂线,一条线段的垂线有__________条,中垂线有__________条。21·世纪*教育网
7. 给出条件:①两条直线相交成直角;②两条直线互相垂直;③一条直线是另一直线的垂线,并且能否以上述任何一个为条件得出另外两个为内容的结论,正确的是( )
A. 能 B. 不能 C. 有的能有的不能 D. 无法确定
8. 如图,过点P作直线l的垂线和斜线,叙述正确的是( )
A. 都能作且只能作一条
B. 垂线能作且只能作一条,斜线可作无数条
C. 垂线能作两条,斜线可作无数条
D. 均可作无数条
9. 如图,OC⊥AB,∠COD=45°,则图中互为补角的角共有( )
A. 1对 B. 2对 C. 3对 D. 4对
10. 以下结论正确的是( )
A. 不相交的两条线段叫平行线段
B. 过一点有且只有一条直线与已知直线平行
C. 若a⊥c,b⊥c,则a⊥b
D. 同一平面内,如果两条线段不相交,那它们也不一定平行
11. 运动场上,跳高横杆与地面的关系属于( )
A. 直线与直线平行 B. 直线与直线垂直
C. 直线与平面平行 D. 直线与平面垂直
12. 在同一平面内的三条直线,如果要使其中的两条有且只有两条平行,那么它们只能( )
A. 有一个交点 B. 有两个交点 C. 有三个交点 D. 没有交点
13. 如果l1∥l2,l2∥l3,l3∥l4,那么l1与l4的关系是( )
A. 平行 B. 相交 C. 重合 D. 不能确定
14. 一测量员从点A出发,行走100米到点B,然后向左转90°,再走100米到C点,再左转90°,行走100米到D点,那么AB与CD平行吗?请画出示意图。21·cn·jy·com
15. 河边有一村庄(近似看作点A),如果在河岸上建一码头(近似看作点B),使村庄的人到码头最近,应如何作?21*cnjy*com
【想一想】
如图,有两堵墙,要测量地面上所形成的∠AOB的度数,但人又不能进入围墙,只能站在墙外。如何测量?
【试题答案】
1. 3,8 2. 垂直 3. 5.13
4. CD EF OD OF 5. 一 二 6. 无数 一
7. A 8. B 9. C 10. D 11. C 12. B 13. D2·1·c·n·j·y
14. 平行,图略
15. 过A作河岸的垂线,垂线与河岸的交点为码头的位置。