内容正文:
浙教版数学七年级上册自主学案
第6章 图形的初步知识
6.9 直线的相交
第2课时 垂直
教材的地位
和作用
垂直作为两条直线相交的特殊情形,它的概念、画法和性质是空间与图形领域的基础知识,学习它会为后面的平行线的定义和性质、三角形、四边形等知识打下坚实的基础.同时,本节的学习对加深“角与线”的认识,建立空间观念,发展思维有好处
重点
难点
重点
两条直线互相垂直的概念、画法及表示法
难点
垂线段最短的性质和点到直线的距离的概念
易错点
点到直线的距离是垂线段的长度而不是垂线段
知识点一 垂直的概念
当两条直线相交所构成的四个角中有一个是 直角 时,我们就说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.
两条线段垂直是指这两条线段所在的 直线 垂直.
1.以下两条直线互相垂直的是 (D)
①两条直线相交所成的四个角中有一个是直角;
②两条直线相交所成的四个角相等;
③两条直线相交,有一组邻补角相等;
④两条直线相交,对顶角互补.
A.①③ B.①②③
C.②③④ D.①②③④
知识点二 点到直线的距离
从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.
2.如图5,点A到直线CD的距离是指哪一条线段的长 (C)
图5
A.AC
B.CD
C.AB
D.BD
【例题探究】
类型一 过一点画已知直线的垂线
例1 (教材补充例题)在图6中,分别过点P作AB的垂线.
图6
解:如图所示.
【归纳总结】 用三角尺作垂线的步骤:
“一落”,即三角尺的一条直角边落在已知直线上;“二过”,即三角尺的另一条直角边经过已知点;“三画线”,即沿着经过已知点的直角边画垂线.
类型二 与垂直有关的角度计算
例2 (教材例3针对训练)如图7,直线AB,CD相交于点O,OE⊥AB,垂足为O.如果∠EOD=42°,求∠AOC的度数.
图7
解:∵OE⊥AB,
∴∠EOB=90°.
又∵∠EOD=42°,
∴∠BOD=90°-42°=48°,
∴∠AOC=∠BOD=48°.
类型三 垂线的性质
例3 (教材补充例题)如图8所示,下列说法:(1)把图甲中弯曲的河道BCA改成直道BA,可以缩短航程;(2)把图乙中的渠水引到水池C中,可在渠岸AB边上找到一点D,使CD⊥AB,沿CD挖水渠,水渠最短;(3)如图丙所示,甲、乙两辆汽车分别从A,B处沿道路AC,BC同时出发开往C城,若两车速度相同,则甲车先到达C城.其中运用“垂线段最短”这个性质的是(C)
图8
A.(1)(2) B.(1)(3)
C.(2)(3) D.(1)(2)(3)
【归纳总结】 垂线的性质:
(1)在同一平面内,过一点有一条而且仅有一条直线垂直于已知直线.
(2)连结直线外一点与直线上各点的所有线段中,垂线段最短.
在同一平面内,互相垂直的两条直线是相交线吗?它们是一种怎样的特殊情况?
解:是相交线,它们相交所成的角是90°.
【学以致用】
1.在数学课上,同学们在练习过点B作线段AC所在直线的垂线段时,画出了如图所示的四种图形,其中正确的是( A )
第1题图
A.① B.②③
C.①④ D.①③④
2.如图,AB⊥AC,AD⊥BC,垂足分别为A,D,则图中属于点到直线的垂线段的共有( D )
第2题图
A.2条 B.3条
C.4条 D.5条
【解析】 AB是点B到AC的垂线段,CA是点C到AB的垂线段,AD是点A到BC的垂线段,BD是点B到AD的垂线段,CD是点C到AD的垂线段,故图中属于点到直线的垂线段的共有5条.
3.在直线AB上任取一点O,以点O为端点作射线OC,OD,使OC⊥OD,当∠AOC=30°时,∠BOD的度数为( D )
A.60° B.120°
C.60°或90° D.60°或120°
【解析】 可分两种情况讨论:
第3题答图
①当OC,OD在直线AB的同侧时,如答图1.
∵OC⊥OD,∴∠COD=90°.
又∵∠AOC=30°,
∴∠BOD=180°-∠COD-∠AOC=60°;
②当OC,OD在直线AB的异侧时,如答图2.
∵OC⊥OD,∠AOC=30°,
∴∠AOD=60°,
∴∠BOD=180°-∠AOD=120°.
综上所述,∠BOD的度数为60°或120°.
4.(1)如图,已知∠AOB和一点P,过点P画∠AOB两边的垂线.
第4题图
(2)用垂直符号表示出图形①中的垂直关系.
解:(1)如答图所示.
第4题答图
(2)PC⊥AO,PD⊥OB.
5.如图,直线AB与CD相交于点O,OE⊥CD且OE平分∠BOF.
(1)若∠BOD比∠BOE大10°,求∠COF的度数.
(2)试说明OC是∠AOF的平分线.
第5题图
解:(1)∵OE⊥CD,
∴∠DOE=∠COE=90°,
即∠DOB+∠EOB=90°.
又∵∠DOB=∠EOB+10°,
∴∠EOB+10°+∠EOB=90°,
∴∠EOB=40°.
又∵OE平分∠BOF,
∴∠EOF=∠BOE=40°,
∴∠COF=∠COE-∠EOF=50°.
(2)∵OE平分∠BOF,
∴∠EOF=∠BOE.
∵OE⊥CD,
∴∠DOB+∠EOB=∠EOF+∠COF=90°,
∴∠BOD=∠COF.
又∵∠BOD=∠AOC,∴∠AOC=∠COF,
∴OC是∠AOF的平分线.
6.如图,已知OB,OC,OD是∠AOE内的三条射线,OB平分∠AOE,OD平分∠COE.
(1)若∠AOB=70°,∠DOE=20°,求∠BOC的度数.
(2)若∠AOE=136°,AO⊥CO,求∠BOD的度数.
(3)若∠DOE=20°,∠AOE+∠BOD=220°,求∠BOD的度数.
第6题图
解:(1)∵OB平分∠AOE,OD平分∠COE,
∴∠BOE=∠AOB=70°,
∠COE=2∠DOE=40°,
∴∠BOC=∠BOE-∠COE=30°.
(2)∵OB平分∠AOE,OD平分∠COE,
∴∠BOE=∠AOE,∠DOE=∠COE.
又∵∠BOD=∠BOE-∠DOE,
∴∠BOD=(∠AOE-∠COE)=∠AOC.
∵AO⊥CO,∴∠AOC=90°,∴∠BOD=45°.
(3)∵OB平分∠AOE,∴∠AOE=2∠BOE.
又∵∠AOE+∠BOD=220°,
∴2∠BOE+∠BOD=220°.
∵∠DOE=20°,
∴2∠BOE+∠BOD+∠DOE=220°+20°,
∴2∠BOE+∠BOE=240°,
即3∠BOE=240°,∴∠BOE=80°,∴∠BOD=∠BOE-∠DOE=60°.
7.[推理能力]如图,O是直线AC上一点,以点O为端点作射线OB,使得∠AOB=60°.射线OC不动,射线OA,OB同时开始绕点O顺时针转动一周.
(1)若射线OA,OB的转动速度相同,均为每秒10°,则当OA⊥OC时,转动的时间为__9或27__s;当OB⊥OC时,转动的时间为__3或21__s.
(2)若射线OA,OB的转动速度分别为每秒40°和每秒20°,则当OA⊥OB时,OB转动的时间为多少?
第7题图
解:(2)设OA,OB转动的时间为t(s),OA转动一周的时间为t==9(s).
分情况讨论:
OA停止转动前,由题意,得
40t-20t=60+90,解得t=7.5;
OA转动一周后,停止转动,OB仍在转动,由题意,得
20t=180-60+90,解得t=10.5.
综上所述,当OA⊥OB时,OB转动的时间为7.5 s或10.5 s.
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