内容正文:
第13讲 平行与垂直
【知识图谱】
【知识清单】
一、平行
1.平行线的定义:在同一平面内,不相交的两条直线叫做平行线. 如下图,两条直线互相平行,记作AB∥CD或a∥b.
2.平行线的一个基本事实:过直线外一点有且只有一条直线与这条直线平行.
二、垂线
1.垂线的定义:如果两条直线相交所成的四个角中有一个角是直角,那么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.如下图,两条直线互相垂直,记作或AB⊥CD垂直于点O.
3.垂线的性质:
(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.
(2)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.
4.点到直线的距离:
定义: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.
【典型例题】
【例题1】下列说法错误的是( )
A.无数条直线可交于一点
B.平行于同一直线的两直线平行
C.直线的平行线有无数条,但过直线外一点的平行线只有一条
D.两条不相交的直线是平行线
【答案】D.
【例题2】下列语句中,正确的有 ( ).
①一条直线的垂线只有一条.
②在同一平面内,过直线上一点有且仅有一条直线与已知直线垂直.
③两直线相交,则交点叫垂足.
④互相垂直的两条直线形成的四个角一定都是直角.
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】C
【例题3】如图,直线AB、CD相交于点O,OE⊥AB于点O,OF平分∠AOE,∠BOD=15°30′,则下列结论中不正确的是( )
A.∠AOF=45° B.∠BOD=∠AOC
C.∠BOD的余角等于75°30′ D.∠AOD与∠BOD互为补角
【答案】C.
【变式1】如图, 直线AB和CD交于O点, OD平分∠BOF, OE ⊥CD于点O, ∠AOC=40,
则∠EOF=_______.
【答案】130°.
【变式2】如图,若OM平分∠AOB,且OM ⊥ON,求证:ON平分∠BOC.
【答案】
证明:如图,
∵OM平分∠AOB ∴∠1=∠2
又∵OM ⊥ON ∴∠3=90°-∠2
由图可得:∠4=180°-2∠2-∠3=180°-2∠2 -(90°-∠2)=90°-∠2
∴∠3=∠4
∴ ON平分∠BOC
【例题4】如图,在铁路旁有一李庄,现要建一火车站,为了使李庄人乘车最方便,请你在铁路线上选一点来建火车站,应建在( )
A.A点 B.B点 C.C点 D.D点
【答案】A
【变式1】过点A画线段BC所在直线的垂线段,其中正确的是( )
A. B.C.D.
【答案】D
【变式2】点P为直线外一点:点A、B、C为直线上三点,PA=4 cm,PB=5 cm,PC=2 cm,则点P到直线的距离是 ( ) .
A.2 cm B.4 cm C.5 cm D.不超过2 cm
【答案】D.
【例题5】如图,直线AB、CD相交于点O,已知∠AOC=80°,射线OE把∠BOD分成两个角,且∠BOE:∠EOD=3:5.
(1)求∠EOB的度数.
(2)过点O作射线OF⊥OE,求∠BOF的度数.
【答案】解:(1)∵∠AOC=80°,∠BOD=∠AOC,
∴∠BOD=80°,
∵∠BOE:∠EOD=3:5,
∴∠EOB=80°×=30°;
(2)如图:
∵OF⊥OE,
∴∠EOF=90°,
当OF在∠AOD的内部时,
∠BOF=∠EOF+∠BOE
=90°+30°
=120°,
当OF在∠BOC的内部时,
∠BOF=∠EOF-∠BOE
=90°-30°
=60°,
综上所述∠BOF=60°或120°.
【例题6】若同一平面内三条射线OA、OB、OC有公共端点,且满足∠AOC=∠BOC时,我们称OC是【OA,OB】的“和谐线”,但OC不是【OB,OA】的“和谐线”.
(1)如图1,已知OM⊥ON,射线OG是ON的反向延长线,OE、OF是∠MON的三等分线,则射线 OE是【OM,ON】的“和谐线”;
(2)如图2,若∠AOB=60°,OC是【OA,OB】的“和谐线”,则∠BOC=______.
(3)如图3,若∠AOB=60°,射线OP,OQ同时从OB开始,分别以每秒10°和每秒6°的速度按逆时针方向绕点O旋转.求射线OP成为两条射线OA和OQ的“和谐线”时,射线OP旋转的时间t的值.(0<t<18)
【答案】解:(1)∵OM⊥ON,
∴∠MON=90°,
∵OE、OF是∠MON的三等分线,
∴∠MOE=30°,∠NOE=60°,
∴∠MOE=∠NOE,
∴OE是【OM,ON】的“和谐线”,
故答案为:OE;
(2)①如图,OC在∠AOB内,
∵OC是【OA,OB