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垂线的概念与性质
初一年级 数学
两条直线的
位置关系
相交
邻补角
对顶角
一般情况
互补
相等
已知一个角可求其他三个角
复习回顾
实际问题→定义→性质→应用
特殊情况
?
取两根木条a,b,将它们钉在一起,固定木条a,转动木条b.
(1)两根木条所成的角中,如果∠α=35°,其他三个角各等于多少度?
α
a
b
复习回顾
(1)两根木条所成的角中,如果∠α=35°,其他三个角各等于多少度?
∠1=145°
∠2=35°
∠3=145°
2
1
3
α
a
b
取两根木条a,b,将它们钉在一起,固定木条a,转动木条b.
复习回顾
取两根木条a,b,将它们钉在一起,固定木条a,转动木条b.
新知引入
(180-m)°,m°,(180-m)°
α
a
b
α
a
b
α
a
b
α
a
b
α
a
b
α
a
b
α
a
b
(2) 如果∠α等于m°,其他三个角各等于多少度?
新知引入
35°
a
b
a
b
35°
90°
a
b
取两根木条a,b,将它们钉在一起,固定木条a,转动木条b.
新知引入
90°
a
b
当∠α =90°时,a与b互相垂直.
垂直是相交的一种特殊情形.
记作a⊥b.
取两根木条a,b,将它们钉在一起,固定木条a,转动木条b.
当两条直线相交所成的四个角中,有一个角是直角时,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,直线a,b互相垂直,
点O叫做垂足.直线a叫做直线b的垂线,直线b也叫做直线a的垂线.
a
b
O
垂直的定义
垂直的表示:
如图,直线AB,CD互相垂直,垂足为O.
B
C
A
D
AB⊥CD(CD⊥AB ),垂足为O.
O
读作:AB垂直于CD,垂足为O.
位置关系
垂直的定义
B
C
A
D
O
图形
文字
符号
当两条直线相交所成的四个角中,有一个角是直角时,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.
AB⊥CD,垂足为O.
垂直的定义
(条件)
B
C
A
D
O
垂直的定义
如图,直线AB与CD相交于点O.
如果∠AOC=90°,那么AB⊥CD.
(结论)
(条件)
(结论)
90°
因为∠AOC=90°,
所以AB⊥CD(垂直的定义).
因为AB⊥CD,垂足为O,
所以∠AOC=90°(垂直的定义).
B
C
A
D
O
反过来,若AB⊥CD,垂足为O ,那么∠AOC=90°.
位置关系
数量关系
垂直的定义
如图,直线AB与CD相交于点O.
如果∠AOC=90°,那么AB⊥CD.
思考1:用三角尺或量角器画已知直线的垂线,这样的垂线能画几条?
探究1
l
如图,已知直线 l,画l的垂线.
工具:直尺、三角尺
探究1
l
如图,已知直线 l,画l的垂线.
工具:直尺、三角尺
这样的垂线能画无数条
探究1
.
l
A
思考2:
(1)经过直线l上一点A画l的垂线,这样的垂线能画出几条?
l
.
B
(2)经过直线l外一点B画l的垂线,这样的垂线能画出几条?
探究1
l
.
A
经过直线l上一点A画l的垂线
则所画直线AM是过点A且垂直于直线l的垂线.
M
探究1
l
.
B
经过直线l外一点B画l的垂线
则所画直线BQ是过点B且垂直于直线l的垂线.
Q
探究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.
经过一点(已知直线上或直线外),能画出已知直线的一条垂线,并且只能画出一条垂线.即
存在
唯一
垂线的性质
在同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直.
垂线的性质
说明:两条直线垂直是它们相交的一种特殊情况,两条线段垂直、两条射线垂直、线段与射线垂直、线段与直线垂直、射线与直线垂直,都是指它们所在的直线垂直.
思考3:过一点画线段、射线的垂线,应如何画呢?
探究1
P
(2)
A
B
(1)
P
A
B
思考3:过一点画线段、射线的垂线,应如何画呢?
探究1
P
(2)
A
B
P
直线PQ是过点P且垂直于线段AB的垂线.
直线PM是过点P且垂直于射线AB的垂线.
Q
M
A
B
(1)
探究1
思考3:过一点画线段、射线的垂线,应如何画呢?
P
(4)
A
B
P
A
B
(3)
A
B
P
探究1
思考3:过一点画线段、射线的垂线,应如何画呢?
P
(4)
A
B
(3)
A
B
P
探究1
思考3:过一点画线段、射线的垂线,应如何画呢?
P
(4)
A
B
(3)
注意:画一条线段或射线的垂线,就是画它们所在直线的垂线.
直线PE是过点P且垂直于射线AB的垂线.
E
直线PN是过点P且垂直于线段AB的垂线.
N
思考:如图,在灌溉时,要把河中的水引到农田P处,如何挖渠能使渠道最短?
探究2
l
此问题就是:“直线外一点与已知直线上各点所连的线段中,哪条线段最短?”
探究2
P
思考:如图,在灌溉时,要把河中的水引到农田P处,如何挖渠能使渠道最短?
l
l
P
O
A1
A3
A2
…
如图,连接直线l外一点P与直线l上各点O,A1 ,A2 ,A3 ,…,其中PO⊥l.
比较线段PO,PA1 ,PA2 ,PA3 ,…的长短,这些线段中,哪一条最短 ?
线段PO为点P到直线l的垂线段.
探究2
l
P
O
A1
A3
A2
…
简单说成: 垂线段最短.
连接直线外一点与直线上各点的所有线段中,垂线段最短.
结论:
垂线的性质
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,PO⊥l于点O,垂线段PO的长度叫做点P到直线l的距离.
点到直线的距离
l
P
O
思考:如图,在灌溉时,要把河中的水引到农田P处,如何挖渠能使渠道最短?
探究2
Q
过点P作PQ⊥l,垂足为Q.
起跳板
解:过点P作PA⊥l,垂足为A.
如图,这是小明同学在体育课上跳远后留下的脚印,他的跳远成绩如何测量呢?
l
P
A
新知运用
垂线段PA的长度就是小明同学的跳远成绩.
典例分析
OE⊥AB
分析:
∠BOE=90 °
直线AB,CD相交于点O
90 °
?
∠BOD=∠AOC
∠EOD=∠BOE+∠BOD
垂直的定义
对顶角相等
例1 如图,直线AB,CD相交于点O,OE⊥AB,垂足为O,
∠AOC=55°,求∠EOD的度数.
55 °
所以∠BOE=90°
所以∠EOD=∠BOE+∠BOD
=90°+55°=145 °.
解:
因为OE⊥AB,
因为∠BOD=∠AOC=55°
(对顶角相等),
(垂直的定义) .
?
典例分析
90 °
例1 如图,直线AB,CD相交于点O,OE⊥AB,垂足为O,
∠AOC=55°,求∠EOD的度数.
55 °
典例分析
OE⊥AB
思路2:
∠AOE=90 °
?
∠COE=90°-∠AOC
∠EOD=180°-∠COE
垂直的定义
邻补角互补
例1 如图,直线AB,CD相交于点O,OE⊥AB,垂足为O,
∠AOC=55°,求∠EOD的度数.
55 °
∠BOE=90 °
∠BOD=∠AOC
∠EOD=∠BOE+∠BOD
OE⊥AB
直线AB,CD相交于点O
垂直的定义
对顶角相等
已知
解题小结
可知
未知
90 °
?
55 °
分析:
点A,O,B在同一条直线上
∠AOB=180°
OD平分∠AOC
OE平分∠BOC
典例分析
例2 如图,点A,O,B在同一条直线上,射线OD和射线OE分别平分∠AOC和∠BOC.试判断射线OD与射线OE的位置关系.
角平分线定义
平角定义
因为点A,O,B在同一条直线上,
所以∠AOB=180°.
因为OD平分∠AOC,OE平分∠BOC,
解:OD⊥OE,理由如下:
即∠DOE=90°.
所以OD⊥OE.
°.
例2 如图,点A,O,B在同一条直线上,射线OD和射线OE分别平分∠AOC和∠BOC.试判断射线OD与射线OE的位置关系.
典例分析
解题小结
平角为180°
OD平分∠AOC
OE平分∠BOC
角的倍半关系
垂直
结论:邻补角的角平分线互相垂直.
90°
点A,O,B在同一条直线上
未知
已知
可知
需知
垂直的定义
例3 如图, 三角形ABC中,∠C=90°.
(1)点A到直线BC的距离是线段 的长;
点B到直线AC的距离是线段 的长.
典例分析
AC
BC
点到直线的距离
例3 如图, 三角形ABC中,∠C=90°.
(2)过点C作CD⊥AB,垂足为D,
则线段AC,BC,CD中最短的是 ,
理由是 .
典例分析
CD
垂线段最短
课堂小结
两条直线相交
垂直
所成四个角
相等
垂直的定义
垂线的性质
角的数量关系
特殊位置关系
点到直线的距离
线的位置关系
O
B
C
A
D
定义→判定→性质→应用
两条直线
相 交
相交
邻补角
对顶角
一般情况
已知一个角可求其他三个角
互补
相等
特殊情况
垂直
垂线及其性质
点到直线的距离
课堂小结
作业
1.找出图中互相垂直的线段,并用三角尺检验.
2.如图,画AE⊥BC,CF⊥AD,垂足分别为E,F.
作业
3.如图,直线AB,CD相交于点O,EO⊥AB,垂足为O,∠EOC=35°,求∠AOD的度数.
作业
4.如图,用量角器画∠AOB的平分线OC,在OC上任取一点P,比较点P到OA,OB的距离的大小.
作业
5.请你谈一谈这节课的个人学习感想.在运用相关知识解决问题中需要注意的关键之处是什么?请你为本节课的知识点画一个结构图.
作业
同学们再见!