5.1.2 垂线
人教版数学七年级下册
第五章 相交线与平行线
学习目标:
1. 理解垂线的概念,会用三角尺或量角器过一点画已知直线的垂线 .
2. 掌握垂直的概念,能根据垂直求出角的度数.
3. 掌握垂线的性质,并会利用所学知识进行简单的推理.
观察下面的图片,你能找出其中相交的直线吗?它们有什么特殊的位置关系?
日常生活中,图中的两条直线的关系很常见,你能举出其他例子吗?
在相交线的模型中,固定木条 a,转动木条 b,当 b 的位置变化时,a、b 所成的角 α 也会发生变化.
)
α
a
b
b
b
b
b
)
α
折一折:
你能用纸折出两条互相垂直的直线吗?
如图,当∠AOC=90° 时,∠BOD、∠AOD、∠BOC 的度数是多少?
A
B
C
D
O
由对顶角和邻补角的性质可知,当∠AOC=90°时,∠BOD=∠AOD=∠BOC=90°.
垂线:当两条直线相交所成的四个角中有一个角为90°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.
两条直线互相垂直是它们相交的一种特殊情况.
如图,直线 AB 与 CD 相交于点 O,若∠BOC = 90°,则AB,CD 互相垂直,记作“AB⊥CD”,读作“AB 垂直于 CD”,直线 AB 叫做直线 CD 的垂线(或直线 CD 叫做直线 AB 的垂线),交点 O 叫做垂足.
垂直的表示法:
如果用 l、m 表示这两条直线,那么直线 l 与直线 m 垂直,可记作:l⊥m (或 m⊥l ).
A
B
C
D
O
l
m
垂线的定义具有双重作用:
①知线垂直得直角;
②知直角得线垂直.
A
B
C
D
O
如图,①若 AB⊥CD,则∠BOC =∠AOC =∠AOD =
∠BOD =90°;
②若∠BOC =90°,则 AB⊥CD.
如图,AO⊥CO,直线 BD 经过点 O,且∠1 =20°,则∠COD 的度数为( )
A.70° B.110°
C.140° D.160°
∠AOC =90°
∠COB =90°-20°=70°
∠COD =180°- 70°= 110°
B
用三角尺或量角器画已知直线l的垂线,这样的垂线能画出几条?
无数条
l
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
A
一条
经过直线l外一点B画l的垂线,这样的垂线能画出几条?
B
在同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直。
一条
l
经过一点画已知直线的垂线,通常有两种画法.
(1)用三角尺画:
落:让三角尺的一条直角边落在已知直线上,使其与已知直线重合.
移:沿已知直线移动三角尺,使其另一条直角边经过已知点.
画:沿此直角边画直线,则这条直线就是已知直线的垂线.
1
2
3
点 A 在直线 l 上
点 A 在直线 l 外
(2)用量角器画:
l
A
l
A
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.
1.不能忽略“在同一平面内”这个条件,因为如果不在同一平面内,那么过一点有无数条直线与已知直线垂直;
2.“过一点”中的点,可以在已知直线上,也可以在已知直线外;
3.“有且只有”中,“有”指存在,“只有”指唯一性.
(1)在同一平面内,已知直线的垂线有无数条,但过一点画已知直线的垂线只能画出一条.
(2)画一条线段或射线的垂线,就是画它们所在直线的垂线,垂足可能在这条线段或射线上,也可能在线段的延长线上或射线的反向延长线上.
C
D
E
l
1.线段AB, AC, AD , AE谁最短?
2.你能用一句话表示这个结论吗?
说一说:
如图,从A点向已知直线 l 画一条垂直的线段和几条不垂直的线段.
B
A
连接直线外一点与直线上各点的所有线段中,垂线段最短.简单说成:垂线段最短.
线段AD的长度叫做点A到直线l的距离.
特别规定:
D
l
A
试一试 在灌溉时,要把河中的水引到农田P处,如何挖掘能使渠道最短?请画出图来,并说明理由.
m
垂线段最短
垂线段的性质:连接直线外一点与直线上各点的所有线段中,垂线段最短.
简单说成:垂线段最短.
点到直线的距离: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,线段 AD 的长度是点 A 到直线 l 的距离.
C
D
E
l
B
A
(1)连接直线外一点与直线上各点有无数条线段,但垂线段只有一条.
(2)垂线是一条直线,长度不可以度量,而垂线段是一条线段,长度可以度量.
(3)垂线段是几何图形,而点到直线的距离是点到直线的垂线段的长度,是一个数量.
如图,已知直线AB、CD都经过O点,OE为射线,若∠1=35°,∠2=55°,则OE与AB的位置关系是______。
解:∵∠1=35°,∠2=55°(已知)
垂直
∴ ∠AOE=180°-∠1-∠2
= 180°-35°-55°
=90°
∴OE⊥AB (垂直的定义)
C
D
A
B
O
E
1
2
如图,直线BC与MN相交于点O,AO⊥BC,∠BOE=∠NOE,若∠EON=20°,求∠AOM和∠NOC的度数.
解:∵∠BOE=∠NOE,
∴∠BON=2∠EON=40°,
∴∠NOC=180°-∠BON
=180°-40°=140°,
∠MOC=∠BON=40°.
∵AO⊥BC,
∴∠AOC=90°,
∴∠AOM=∠AOC-∠MOC=90°-40°=50°,
∴∠NOC=140°,∠AOM=50°.
1.如图所示,点O在直线AB上,∠EOD=90°,∠COB=90°,那么下列说法错误的是( )
A.∠1与∠2相等 B.∠AOE与∠2互余
C.∠AOE与∠COD互余 D.∠AOC与∠COB互补
【答案】C
【详解】
解:∵∠EOD=90°,∠COB=90°,
∴∠1+∠DOC=∠2+∠DOC=90°,
∴∠1=∠2,∴∠AOE+∠2=90°,
∵∠1+∠AOE=∠1+∠COD,
∴∠AOE=∠COD,故选:C.
2.如图,三条直线相交于点????,CO⊥AB于点????,∠????=56°, 则∠????=( )
A.30° B.34° C.45° D.56°
?
【答案】B
【详解】
解:∵CO⊥AB,∠????=56°
∴∠1=90°-∠???? =90°-56°=34°
∵对顶角相等
∴ ∠????=∠1=34°
?
3.点P为直线l外一点,点A、B、C为直线l上的三点,PA=2 cm,PB=3 cm,PC=4 cm,那么点P到直线l的距离是( )
A.2 cm B.小于2 cm
C.不大于2 cm D.大于2 cm,且小于5 cm
【答案】C
【解析】
因为垂线段最短,所以点P到直线l的距离为不大于2cm,故选C.
4.如图,△ABC中,CD是AB边上的高,CM是AB边上的中线,点C到边AB所在直线的距离是( )
A.线段CA的长度 B.线段CM的长度
C.线段CD的长度 D.线段CB的长度
【答案】C
【详解】
点C到边AB所在直线的距离是点C到直线AB的垂线段的长度,而CD是点C到直线AB的垂线段,故选C.
5.如图,在立定跳远中,体育老师是这样测量运动员的成绩的,用一块直角三角板的一边附在起跳线上,另一边与拉直的皮尺重合,这样做的理由( )
A.垂线段最短 B .过两点有且只有一条直线
C.过一点可以作无数条直线 D.两点之间线段最短
【答案】A
【详解】
这样做的理由是根据垂线段最短.故选:A.
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,其中一条直线叫另一条直线的垂线,它们的交点叫垂足.
1.垂线的定义
2.垂线的画法
3.垂线的性质
(1)过一点有且只有一条直线与已知直线垂直;
(2)垂线段最短.
4.点到直线的距离
谢 谢 !