垂 线
(30分钟 50分)
一、选择题(每小题4分,共12分)
1.(2017·海安县月考)如图,P为直线外一点,A,B,C在l上,且PB⊥l,下列说法中,正确的个数是( )
①PA,PB,PC三条线段中,PB最短;②线段PB的长叫做点P到直线的距离;③线段AB的长是点A到PB的距离;④线段AC的长是点A到PC的距离.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【解析】选C.①PA,PB,PC三条线段中,PB最短;
②线段PB的长叫做点P到直线l的距离;
③线段AB的长是点A到PB的距离.
2.(2017·赤壁市一模)如图,直线AB,CD相交于点O,射线OM平分∠AOC,ON⊥OM.若∠AOC=70°,则∠CON的度数为( )
A.65° B.55° C.45° D.35°
【解析】选B.因为ON⊥OM,
所以∠MON=90°,
因为OM平分∠AOC,∠AOC=70°,
所以∠MOC=∠AOC=35°,
所以∠CON=90°-35°=55°.
3.已知∠α的两边分别与∠β的两边垂直,且∠α=20°,则∠β的度数为
( )
A.20° B.160°
C.20°或160° D.70°
【解析】选C.因为∠β的两边与∠α的两边分别垂直,
所以∠α+∠β=180°.故∠β=160°,
在上述情况下,若反向延长∠β的一边,那么∠β的补角的两边也与∠α的两边互相垂直,故此时∠β=180°-160°=20°.
综上可知:∠β=20°或160°.
二、填空题(每小题4分,共12分)
4.(2016·宜春期中)如图,在线段AB,AC,AD,AE,AF中,AD最短.小明说:“垂线段最短,因此线段AD的长是点A到BF的距离.”对小明的说法,你认为______(选填“对”或“不对”).
【解析】虽然在线段AB,AC,AD,AE,AF中,AD最短,但AD不是垂线段,故小明的说法不对.
答案:不对
5.在直线AB上任取一点O,过点O作射线OC,OD,使OC⊥OD,当∠AOC=30°时,∠BOD的度数是________.
【解析】(1)当OC,OD在AB的同侧时,
因为OC⊥OD,所以∠COD=90°,因为∠AOC=30°,
所以∠BOD=180°-∠COD-∠AOC=60°.
(2)当OC,OD在AB的两侧时,
因为OC⊥OD,∠AOC=30°,
所以∠AOD=60°,
所以∠BOD=180°-∠AOD=120°.
答案:60°或120°
6.(2017·辽阳县月考)老师在黑板上随便画了两条直线AB,CD相交于点O,还作∠BOC的平分线OE和CD的垂线OF(如图),量得∠DOE被一直线分成2∶3两部分,小颖同学马上就知道∠AOF等于______.
【解析】因为OE平分∠BOC,
所以∠BOC=2∠BOE,
因为∠DOE被一直线分成2∶3两部分,
所以∠DOB∶∠BOE=2∶3或∠DOB∶∠BOE=3∶2;
若∠DOB∶∠BOE=2∶3,
设∠BOD=2x,则∠BOE=3x,∠BOC=6x,
因为∠COD=180°,
所以2x+6x=180°,
所以2x=45°,
所以∠DOB=45°,
所以∠AOC=∠BOD=45°,
因为OF⊥CD,
所以∠AOF=90°-∠AOC=45°.
若∠DOB∶∠BOE=3∶2,
设∠BOD=3x,
则∠BOE=2x,∠BOC=4x,
因为∠COD=180°,
所以3x+4x=180°,
所以x=°.
所以∠DOB=°,
所以∠AOC=∠BOD=°,
因为OF⊥CD,
所以∠AOF=90°-∠AOC=°.
答案:45°或°
三、解答题(共26分)
7.(8分)我国“十一五”规划其中一重要目标是,建设社会主义新农村,国家对农村公路建设投资近1000亿人民币.西部的某落后山村准备在河流m上架上一座与河岸垂直的桥梁,如图所示,桥建在何处才能使A,B两个村庄之间修建的路面最短?
【解析】如图所示
(1)过点A作AA′⊥b于点A′.
(2)连接A′B交河岸于点M.
(3)过点M作MN⊥a,交河岸b于点N,MN即为架桥处.
(4)连接AN,则AN+MN+BM最短.
8.(8分)取一张长方形纸片,按如图所示的方法折纸,然后回答问题.
(1)∠1与∠AEC,∠3与∠BEF分别有怎样的关系?
(2)AE与EF垂直吗?为什么?
(3)∠1与∠3有怎样的关系?说明理由.
【解析】(1)∠1与∠AEC互为邻补角,∠3与∠BEF互为邻补角.
(2)AE⊥EF.由折叠可知,∠1+∠3=∠2,又∠1+∠3+∠2=180°,
所以∠2=90°,
所以AE⊥EF.
(3)互余.
因为∠2=90°,
所以∠1+∠3=90°.
【培优训练】
9.(10分)如图,已知AB⊥CD于点O,点E为平面内一点,且∠BOE=60°.
(1)∠COE=______.
(2)画OF平分∠COE,OG平分∠BOE,则∠FOG=______.
(3)在(2)的条件下,若将题目中∠BOE=60°改成∠BOE=α(α<90°),其他条件不变,你能求出∠FOG的度数吗?若能,请你写出求解过程;若不能,请说明理由.
【解析】
(1)如图1,2所示:
因为AB⊥CD,
所以∠COB=90°.
如图1,∠EOC=∠COB+∠BOE=90°+60°=150°,
如图2,∠EOC=∠COB-∠BOE=90°-60°=30°.
(2)如图3,4所示:
在图3中,因为OF平分∠COE,
所以∠COF=∠COE=75°.
所以∠FOB=90°-75°=15°.
因为OG平分∠BOE,
所以∠BOG=∠BOE=30°,
所以∠FOG=15°+30°=45°,
在图4中,∠COE=90°-∠EOB=90°-60°=30°,
因为OF平分∠COE,
所以∠EOF=∠COF=∠COE=15°.
因为OG平分∠BOE,
所以∠EOG=∠BOG=∠BOE=30°,
所以∠FOG=15°+30°=45°.
(3)如(2)中图3,4所示:
在图3中,因为OF平分∠COE,
所以∠COF=∠COE=(90°+α)=45°+α,
所以∠FOB=90°-∠COF=90°-45°-α=45°-α,
因为OG平分∠BOE,
所以∠BOG=∠BOE=α,
所以∠FOG=45°-α+α=45°.
在图4中,
∠COE=90°-∠EOB=90°-α,
因为OF平分∠COE,
所以∠EOF=∠COF=∠COE=(90°-α)=45°-α,
因为OG平分∠BOE,
所以∠EOG=∠BOG=α,
所以∠FOG=45°-α+α=45°.
综上所述,∠FOG=45°,对于α<90°恒成立.