平行线的性质知识讲解(提高)
【学习目标】
1. 掌握平行线的性质公理、定理,并能依据平行线的性质公理、定理进行简单的推解;
2. 了解并掌握平行线的性质定理的探究过程;
3.了解平行线的判定与性质的区别和联系.
【要点梳理】
要点一、平行线的公理、定理
公理:两条平行线被第三条直线所截,得到的同位角相等.(简记为:两直线平行,同位角相等).
定理:两条平行线被第三条直线所截,得到的内错角相等(简记为:两直线平行,内错角相等).
定理:两条平行线被第三条直线所截,得到的同旁内角互补(简记为: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、平行线的性质定理的探究过程
1.两条平行线被第三条直线所截,得到的内错角相等(简记为:两直线平行,内错角
相等).
因为a∥b,
所以∠1=∠2(两直线平行,同位角相等),
又∠3=∠1 (对顶角相等)
所以∠2=∠3.
2.两条平行线被第三条直线所截,得到的同旁内角互补(简记为:两直线平行,同旁
内角互补).
因为a∥b,
所以∠3=∠2(两直线平行,内错角相等),
又∠3+∠1=180°(补角的定义),
所以∠2+∠1=180°.
要点诠释:平行线性质定理的证明,要借助平行线线性质公理,因为公理是人们在生产和生活中总结出来的正确的结论,不需要证明,但是定理、性质或推论到的证明其正确性.
要点三、平行线的性质与判定
(1)平行线的判定是由角的数量关系判断两直线的位置关系.平行线的性质是由平行关系来寻找角的数量关系. (2)应用平行线的判定和性质定理时,一定要弄清题设和结论,切莫混淆. (3)平行线的判定与性质的联系与区别 区别:性质由形到数,用于推导角的关系并计算;判定由数到形,用于判定两直线平行. 联系:性质与判定的已知和结论正好相反,都是角的关系与平行线相关. (4)辅助线规律,经常作出两平行线平行的直线或作出联系两直线的截线,构造出三类角.
【典型例题】
类型一、平行线的性质公理、定理的应用
1、如图所示,把一块长方形纸片ABCD沿EF折叠,∠EFG=50°,求∠DEG和∠BGM的大小.
【思路点拨】根据平行线的性质可求得∠EFC的度数,然后根据折叠的性质可知∠NFE=∠EFC,∠MEF=∠DEF,继而可求得∠DEG和∠BGM的度数.
【答案与解析】
解:∵AD∥BC,∠EFG=50°,∴∠EFC=180°-∠EFG=130°,由折叠的性质可知,∠NFE=∠EFC,∠MEF=∠DEF,∴∠DEG=100°,∴∠EGC=180°-100°=80°,则∠BGM=∠EGC=80°(对顶角相等).
【总结升华】本题考查了平行线的性质以及折叠的性质,解答本题的关键是由折叠的性质得出∠NFE=∠EFC,∠MEF=∠DEF.
举一反三
【变式】(2018?洛阳一模)如图,直线l∥m∥n,等边△ABC的顶点B,C分别在直线n和m上,边BC与直线n所夹的角为25°,则∠α的度数为 度.
【答案与解析】
∵m∥n,边BC与直线n所夹的角为25°,
∴∠BCD=25°.
∵△ABC是等边三角形,
∴∠ACB=60°,
∴∠ACD=60°﹣25°=35°.
∵l∥m,
∴∠α=∠ACD=35°.
故答案为:35.
2、如图所示,已知AB∥CD,分别探索下列四个图形中∠P与∠A,∠C的关系,请你从所得的四个关系中任选一个加以说明.
【思路点拨】本题考查的是平行线的性质以及平行线的判定定理.(1),(2)都需要用到辅助线利用两直线平行,内错角相等的定理加以证明;(3),(4)是利用两直线平行,同位角相等的定理和三角形外角的性质加以证明.
【答案与解析】
解:
(1)∠A+∠C+∠P=360;
(2)∠A+∠C=∠P;
(3)∠A+∠P=∠C;
(4)∠C+∠P=∠A.说明理由(以第三个为例):已知AB∥CD,根据两直线平行,同位角相等及三角形的一个外角等于两不相邻内角之和,可得∠C=∠A+∠P.
【总结升华】考生应熟知平行线的有关知识点,这是中考常考的题型.
3、(2018?东莞)如图,已知AB∥CD,∠A=36°,∠C=120°,求∠F-∠E的大小.
【思路点拨】过E作EG∥AB,过F作FH∥AB,可以求出∠AEG与∠HFC的度数,又EG∥FH,根据两直线平行,内错角相等,∠GEF=∠EFH,所以∠F-∠E=∠HFC-∠AEG.
【答案与解析】
解:过E作EG∥AB,过F作FH∥AB,∴∠A=∠1,EG∥FH,∵∠A=36°,∴∠1=36°,∵AB∥CD,FH∥AB,∴FH∥CD,∴∠C+∠4=180°,∵∠C=120°,∴∠4=60°,∵EG∥FH,∴∠2=∠3,∴∠F-∠E=(∠3+∠4)-(∠1+∠2),=∠3+∠4-∠1-∠2,=∠4-∠1,=60°-36°=24°.
【总结升华】本题主要考查两直线平行内错角相等和同旁内角互补的性质,作平行线把∠F、∠E分成两个角是解题的突破口,也是关键.
举一反三
【变式】如图,已知且l1∥l2,且l3与l1、l2分别交于A、B两点,点P在直线AB上,(1)当点P在A、B两点之间运动时,问∠1、∠2、∠3之间的数量关系,请说明理由(2)如果点P在A、B两点外侧运动时,试探究∠1,∠2,∠3之间的数量关系(点P与A、B不重合)只要写出结论即可,不必证明.
【答案】
解:(1)∠1+∠2=∠3;理由:如图1,过点P作l1的平行线,∵l1∥l2,∴l1∥l2∥PQ,∴∠1=∠4,∠2=∠5,∵∠4+∠5=∠3,∴∠1+∠2=∠3;
(2)∠1-∠2=∠3或∠2-∠1=∠3.理由:如图2,当点P在下侧时,过点P作l1的平行线PQ,∵l1∥l2,∴l1∥l2∥PQ,∴∠2=∠4,∠1=∠3+∠4,∴∠1-∠2=∠3;当点P在上侧时,同理可得∠2-∠1=∠3.
类型二、平行的性质与判定综合应用
4、(2019春?玉州区期末)如图,BD丄AC 于D,EF丄AC 于F.∠AMD=∠AGF.
∠1=∠2=35°
(1)求∠GFC的度数:
(2)求证:DM∥BC.
【思路点拨】(1)由BD⊥AC,EF⊥AC,得到BD∥EF,根据平行线的性质得到∠EFG=∠1=35°,再根据角的和差关系可求∠GFC的度数;
(2)根据平行线的性质得到∠2=∠CBD,等量代换得到∠1=∠CBD,根据平行线的判定定理得到GF∥BC,证得MD∥GF,根据平行线的性质即可得到结论.
【答案与解析】
解:(1)∵BD⊥AC,EF⊥AC,
∴∠BDC=∠EFC
∴BD∥EF,
∴∠EFG=∠1=35°,
∴∠GFC=90°+35°=125°;
(2)∵BD∥EF,
∴∠2=∠CBD,
∴∠1=∠CBD,
∴GF∥BC,
∵∠AMD=∠AGF,
∴MD∥GF,
∴DM∥BC.
【总结升华】本题考查了平行线的判定和性质,熟练掌握平行线的判定和性质是解题的关键.
举一反三
【变式】如图,已知∠1+∠2=180°,∠DEF=∠A,求证:∠ACB=∠DEB.
【答案】
证明:∵∠2+∠BDC=180°,∠1+∠2=180°,∴∠1=∠BDC,∴EF∥AB,∴∠DEF=∠BDE,∵∠DEF=∠A,∴∠BDE=∠A,∴DE∥AC,∴∠ACB=∠DEB.
5、如图,已知:∠FED=∠AHD,∠GFA=40°,∠HAQ=15°,∠ACB=70°,且AQ平分∠FAC,求证:BD∥GE∥AH.
【思路点拨】由同位角∠FED=∠AHD,推知AH∥GE,再根据平行线的性质、角平分线的定义证得内错角∠HAC=55°+15°=70°=∠ACB,所以BD∥AH,最后由平行线的递进关系证得BD∥GE∥AH.
【答案与解析】
证明:∵∠FED=∠AHD,∴AH∥GE,∴∠GFA=∠FAH.∵∠GFA=40°,∴∠FAH=40°,∴∠FAQ=∠FAH+∠HAQ,∴∠FAQ=55°.又∵AQ平分∠FAC,∴∠QAC=∠FAQ=55°,∵∠HAC=∠QAC+∠HAQ,∴∠HAC=55°+15°=70°=∠ACB,∴BD∥AH,∴BD∥GE∥AH.
【总结升华】本题考查了平行线的判定与性质.解答此题的关键是注意平行线的性质和判定定理的综合运用.
【巩固练习】
一、选择题
1. 若∠1和∠2是同旁内角,若∠1=45°,则∠2的度数是 ( )
A.45° B.135° C.45°或135° D.不能确定
2.如图,已知直线AB∥CD,∠C=125°,∠A=45°,那么∠E的大小为( )
A.70° B.80° C.90° D.100°
3.(2018?德阳)如图,已知直线AB∥CD,直线EF与AB、CD相交于N,M两点,MG平分∠EMD,若∠BNE=30°,则∠EMG等于( )
A.15° B.30° C.75° D.150°
4.如图,OP∥QR∥ST,则下列等式中正确的是( )
A.∠1+∠2-∠3=90°
B.∠2+∠3-∠1=180°
C.∠1-∠2+∠3=180°
D.∠1+∠2+∠3=180°
5. (2019春?永新县期末)如图,若AC⊥BC,CD⊥AB,∠1=∠2,下列结论:①∠3=∠EDB;②∠A=∠3;③AC∥DE;④∠2与∠3互补;⑤∠2=∠A,其中正确的有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
6.如图,AB∥EF∥CD,∠ABC=46°,∠CEF=154°,则∠BCE等于( )
A.23° B.16° C.20° D.26°
二、填空题
7.如图所示,直线∥.直线与直线,分别相交于点、点,,垂足为点,若,则= _____,直线之间的距离_____.
8.如图所示,AB∥CD,若∠ABE=120°,∠DCE=35°,则有∠BEC=________.
9.(2018?绵阳)如图,AB∥CD,∠CDE=119°,GF交∠DEB的平分线EF于点F,∠AGF=130°,则∠F= .
10.(2019春?西藏校级期末)已知:如图,AD⊥BC于D,EG⊥BC与G,∠E=∠3,试问:AD是∠BAC的平分线吗?若是,请说明理由.
解答:是,理由如下:
∵AD⊥BC,EG⊥BC(已知)
∴∠4=∠5=90°(垂直的定义)
∴AD∥EG____ __
∴∠1=∠E___ ___
∠2=∠3___ ___
∵∠E=∠3(已知)
∴______=______
∴AD是∠BAC的平分线(角平分线的定义).
11. 如图,AD平分△ABC的外角∠EAC,且AD∥BC,若∠BAC=80°,则∠B= _____°.
12. 如图,将一张长方形纸片ABCD沿EF折叠,使顶点C,D分别落在点C′,D′处,C′E交AF于点G,若∠CEF=70°,则∠GFD′=___________°.
三、解答题
13.(2018?长春二模)探究:如图①,点A在直线MN上,点B在直线MN外,连结AB,过线段AB的中点P作PC∥MN,交∠MAB的平分线AD于点C,连结BC,求证:BC⊥AD.
应用:如图②,点B在∠MAN内部,连结AB,过线段AB的中点P作PC∥AM,交∠MAB的平分线AD于点C;作PE∥AN,交∠NAB的平分线AF于点E,连结BC、BE.若∠MAN=150°,则∠CBE的大小为 度.
14.已知 如图(1),CE∥AB,所以∠1=∠A,∠2=∠B,∴ ∠ACD=∠1+∠2=∠A+∠B.这是一个有用的事实,请用这个结论,在图(2)的四边形ABCD内引一条和边平行的直线,求∠A+∠B+∠C+∠D的度数.
15. 如图所示,点B、E分别在AC、DF上,BD、CE均与AF相交,∠1=∠2,∠C=∠D,求证:∠A=∠F.
【答案与解析】
一、选择题
1. 【答案】D;
【解析】本题没有给出两条直线平行的条件,因此同旁内角的数量关系是不确定的.
2. 【答案】B;
【解析】解:如图,
∵AB∥CD,∠C=125°, ∴∠EFB=125°,∴∠EFA=180﹣125=55°,
∵∠A=45°, ∴∠E=180°﹣∠A﹣∠EFA=180°﹣45°﹣55°=80°.
3. 【答案】A;
【解析】解:∵直线AB∥CD,∠BNE=30°,∴∠DME=∠BNE=30°.
∵MG是∠EMD的角平分线,∴∠EMG=∠EMD=15°.故选A.
4. 【答案】B;
【解析】反向延长射线ST交PR于点M,则在△MSR中,
180°-∠2+180°-∠3+∠1=180°,即有∠2+∠3-∠1=180°.
5. 【答案】B;
【解析】先根据∠1=∠2得出AC∥DE,再由AC⊥BC可得出DE⊥BC,故∠3+∠2=90°,∠2+∠EDB=90°,故①正确;由AC∥DE可知∠A=∠EDB,∠EDB=∠3,故可得出②正确;∠1=∠2可知AD∥DE,故③正确;由DE⊥AC可知∠2与∠3互余,故④错误;根据CD⊥AB可得出∠2+∠EDB=90°,故可得出∠2+∠A=90°,故⑤错误.
6. 【答案】C;
【解析】解:∵AB∥EF∥CD,∠ABC=46°,∠CEF=154°,
∴∠BCD=∠ABC=46°,∠FEC+∠ECD=180°,
∴∠ECD=180°—∠FEC=26°,
∴∠BCE=∠BCD—∠ECD=46°—26°=20°.
二.填空题
7. 【答案】32°,线段AM的长;
【解析】因为,所以∠ABM=∠1=58°.又因为AM⊥,所以∠2+∠ABM=90°,所以∠2=90°-58°=32°.
8. 【答案】95°;
【解析】如图,过点E作EF∥AB.所以∠ABE+∠FEB=180°(两直线平行,同旁内角互补),所以∠FEB=180°-120°=60°.又因为AB∥CD,EF∥AB,所以EF∥CD,所以∠FEC=∠DCE=35°(两直线平行,内错角相等),所以∠BEC=∠FEB+∠FEC=60°+35°=95°.
9.【答案】9.5°;
【解析】解:∵AB∥CD,∠CDE=119°,∴∠AED=180°﹣119°=61°,∠DEB=119°.
∵GF交∠DEB的平分线EF于点F,∴∠GEF=×119°=59.5°,
∴∠GEF=61°+59.5°=120.5°.
∵∠AGF=130°,∴∠F=∠AGF﹣∠GEF=130°﹣120.5°=9.5°.
故答案为:9.5°.
10.【答案】同位角相等,两直线平行,两直线平行,同位角相等,两直线平行,内错角相等,∠1,∠2.
【解析】解:是.
∵AD⊥BC,EG⊥BC(已知)
∴∠4=∠5=90°(垂直的定义)
∴AD∥EG,(同位角相等,两直线平行)
∴∠1=∠E,(两直线平行,同位角相等)
∠2=∠3.(两直线平行,内错角相等)
∵∠E=∠3,(已知)
∴∠1=∠2,
∴AD是∠BAC的平分线(角平分线的定义).
11.【答案】50;
【解析】∵∠BAC=80°,∴∠EAC=100°,∵AD平分△ABC的外角∠EAC,∴∠EAD=∠DAC=50°,∵AD∥BC,∴∠B=∠EAD=50°.故答案为:50.
12.【答案】40;
【解析】长方形纸片ABCD中,AD∥BC,∵∠CEF=70°,∴∠EFG=∠CEF=70°,∴∠EFD=180°-70°=110°,根据折叠的性质,∠EFD′=∠EFD=110°,∴∠GFD′=∠EFD′-∠EFG,=110°-70°,=40°.故答案为:40.
三.解答题
13.【解析】
解:探究:∵PC∥MN,
∴∠PCA=∠MAC.
∵AD为∠MAB的平分线,
∴∠MAC=∠PAC.
∴∠PCA=∠PAC,
∴PC=PA.
∵PA=PB,
∴PC=PB,
∴∠B=∠BCP.
∵∠B+∠BCP+∠PCA+∠PAC=180°,
∴∠BCA=90°,
∴BC⊥AD;
应用:∵∠MAB的平分线AD,∠NAB的平分线AF,∠MAN=150°,
∴∠BAC+∠BAE=75°,
∵∠BAC+∠BAE+∠CBA+∠ABE=180°,
∴∠CBE=∠CBA+∠ABE=180°﹣75°=105°
故答案为:105.
14.【解析】
解:如图,过点D作DE∥AB交BC于点E.
∴ ∠A+∠2=180°,∠B+∠3=180°(两直线平行,同旁内角互补).
又∵ ∠3=∠1+∠C,
∴ ∠A+∠B+∠C+∠1+∠2=360°,
即∠A+∠B+∠C+∠ADC=360°.
15.【解析】
证明:∵∠2=∠3,∠1=∠2,∴∠1=∠3,∴BD∥CE,∴∠C=∠ABD;又∵∠C=∠D,∴∠D=∠ABD,∴AB∥EF,∴∠A=∠F.