内容正文:
专题08 两直线位置关系(3个考点梳理+4个题型解读+提升训练)
【清单01】两条直线的位置关系
空间:平行 不平行
平面:相交 平行
【清单02】垂线的概念和性质
(1)垂线的概念:当两条直线相交所形成的四个角中,有一个角为直角时,就称这两条直线相互垂直。(实际上,四个角都为直角)
(2)两条垂线的交点M叫作“垂足”,两条直线用“⊥”符号表示,读作“垂直”,表示为:AB⊥CD,读作:AB垂直于CD
(3)垂线的性质1:在同一平面内,过一点(直线内或直线外)有且只有一条直线与已知直线垂直
(4)垂线段的性质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(简称为:垂线段最短)
(5)点到直线的距离:直线外一点到这条直线的垂线段的长度
【清单03】平行线的相关概念
(1)同一平面两条直线间的关系:①平行;②相交
(2)平行线概念:在同一平面内,不相交的两条直线
【考点题型一】两条直线的位置关系
【例1】如图,同一平面内,直线 m和直线n 的位置关系是( )
A.相交 B.垂直 C.平行 D.重合
【变式1 -1】在下列各图中能相交的是( )
A. B.
C. D.
【变式1 -2】如图所示,能相交的是 ,一定平行的是 .(填图形序号)
【变式1 -3】如图,用几何语言叙述图的含义是 .
【变式1 -4】在同一平面内,两条直线的位置关系有平行、相交、垂直三种( )
【考点题型二】相交直线
【例2】a,b,c为同一平面内的任意三条直线,那么它们的交点可能有( )个
A.1,2或3 B.0,1,2或3 C.1或2 D.以上都不对
【变式2 -1】下列图形满足“直线与直线相交,点M既在直线,又在直线上”的是( )
A. B. C. D.
【变式2 -2】平面上的三条直线最多可将平面分成( )部分
A.4 B.6 C.7 D.8
【变式2 -3】直线的位置关系如图所示,下列语句:①点在直线上;②直线经过点;③直线交于点;④点在直线外;⑤直线两两相交.以上表述正确的有 .(只填写序号)
【考点题型三】垂线
【例3】已知,如图,点P在射线上.
(1)过点P作射线的垂线l;
(2)过点P作射线的垂线段,比较与的大小: (填“”“”或“”);理由: .
【变式3 -1】作图并回答:
(1)如图,点P在的边上.
①过点P作的垂线交于点C.
②作点P到的垂线段.
(2)上述作图中,线段 的长度表示点P到的距离;
(3)线段与的大小关系是: (用“”连接),判断依据: .
【变式3 -2】如图,直线,相交于点O,,垂足为O,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式3 -3】如图,直线于点O,直线经过点O,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【考点题型四】点到直线之间的距离
【例4】如图,若,,为垂足,那么,,三点在同一直线上,其理由是 .
【变式4 -1】如图,,,为垂足,那么,,三点在同一条直线上,其理由是( )
A.两点确定一条直线
B.两点之间,线段最短
C.垂线段最短
D.在同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直
【变式4 -2】如图,是村庄P到公路l的三条路线,其中路线公路l,这三条路线中最短的路线是 ,理由是 .
【变式4 -3】如图,,,,,则的长度的值可能是 ,依据是 .
【变式4 -4】如图,某施工队计划在小区A处修建一条通向公路的道路,要使路程最短,道路应与公路垂直,依据的数学原理是 .
【变式4 -5】如图,点A,B,C,D在直线l上,点P在直线l外,于点,在线段,,,中,最短的一条线段是 ,理由是 .
【变式4 -6】如图,要把河中的水引到处,可过点引于,然后沿开渠,可使所开渠道最短,试说明设计的依据: .
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专题08 两直线位置关系(3个考点梳理+4个题型解读+提升训练)
【清单01】两条直线的位置关系
空间:平行 不平行
平面:相交 平行
【清单02】垂线的概念和性质
(1)垂线的概念:当两条直线相交所形成的四个角中,有一个角为直角时,就称这两条直线相互垂直。(实际上,四个角都为直角)
(2)两条垂线的交点M叫作“垂足”,两条直线用“⊥”符号表示,读作“垂直”,表示为:AB⊥CD,读作:AB垂直于CD
(3)垂线的性质1:在同一平面内,过一点(直线内或直线外)有且只有一条直线与已知直线垂直
(4)垂线段的性质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(简称为:垂线段最短)
(5)点到直线的距离:直线外一点到这条直线的垂线段的长度
【清单03】平行线的相关概念
(1)同一平面两条直线间的关系:①平行;②相交
(2)平行线概念:在同一平面内,不相交的两条直线
【考点题型一】两条直线的位置关系
【例1】如图,同一平面内,直线 m和直线n 的位置关系是( )
A.相交 B.垂直 C.平行 D.重合
【答案】A
【分析】本题考查了同一平面内两条直线的位置关系,熟练掌握知识点是解题的关键.
将直线m,n分别延长之后,会交于一点,即可判断.
【详解】解:由图可得:同一平面内,直线 m和直线n 的位置关系是相交,
故选:A.
【变式1 -1】在下列各图中能相交的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据直线能向两方无限延伸,射线能向一方无限延伸,线段不能延伸,据此进行选择即可;
本题考查了相交线,理解直线、线段和射线的延伸性是解题的关键.
【详解】解:B中这条直线与这条射线能相交;
A、C、D中的直线,线段,射线不能相交.
故选:B.
【变式1 -2】如图所示,能相交的是 ,一定平行的是 .(填图形序号)
【答案】 ③ ⑤
【分析】本题主要考查了相交线与平行线,熟知直线,射线,线段的特点,以及相交线和平行线的定义是解题的关键.
【详解】解:对于①,是由一条直线、一条射线组成,且射线只可向右无限延伸,与直线没有交点,故不能相交;
对于②,是由一条直线、一条线段组成,当直线延伸时与线段没有交点,故不能相交;
对于③,是由一条直线、一条线段组成,当直线线延时,与线段有交点,故可以相交;
对于④,是由两条线段组成,没有交点,故不能相交;
对于⑤,由两条直线组成,且在同一平面内,故一定平行.
故答案为:③;⑤.
【变式1 -3】如图,用几何语言叙述图的含义是 .
【答案】线段AB和直线c相交于点P
【分析】本题主要考查了几何语言运用,掌握数学术语比较重要.利用几何语言叙述.
【详解】解:图中有线段,直线c,它们相交于点P;用几何语言叙述图的含义是:线段和直线c相交于点P.
故答案为:线段和直线c相交于点P.
【变式1 -4】在同一平面内,两条直线的位置关系有平行、相交、垂直三种( )
【答案】×
【分析】本题主要考查了两条直线的位置关系,直接根据两条直线的位置关系判断即可.
【详解】在同一平面内,两条直线的位置关系有平行,相交.
故答案为:×.
【考点题型二】相交直线
【例2】a,b,c为同一平面内的任意三条直线,那么它们的交点可能有( )个
A.1,2或3 B.0,1,2或3 C.1或2 D.以上都不对
【答案】B
【分析】本题考查了相交线,掌握分类讨论思想是解题关键.
分以下四种情况①三条直线两两平行,②三条直线交于一点,③两条直线平行与第三条直线相交,④三条直线两两相交不交于同一点解答即可.
【详解】解:①三条直线两两平行,没有交点;
②三条直线交于一点,有一个交点;
③两条直线平行与第三条直线相交,有两个交点;
④三条直线两两相交不交于同一点,有三个交点.
综上,它们的交点可能有0,1,2或3个.
故选:B.
【变式2 -1】下列图形满足“直线与直线相交,点M既在直线,又在直线上”的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了相交线以及点与直线的位置关系,两条直线交于一点,我们称这两条直线为相交线.根据直线与直线相交,点M既在直线,又在直线上进行判断,即可得出结论.
【详解】解:A.直线与直线相交,点M在直线,不在直线上,故本选项不符合题意;
B.直线与直线相交,点M不在直线,在直线上,故本选项不符合题意;
C.直线与直线相交,点M既在直线,又在直线上,故本选项符合题意;
D.直线与直线相交,点M既不在直线,也不在直线上,故本选不项符合题意;
故选:C.
【变式2 -2】平面上的三条直线最多可将平面分成( )部分
A.4 B.6 C.7 D.8
【答案】C
【分析】题目主要考查相交线,理解题意,掌握相交线的性质是解题关键.
【详解】解:如图,三条直线两两相交时将平面分为7部分,
故选C.
【变式2 -3】直线的位置关系如图所示,下列语句:①点在直线上;②直线经过点;③直线交于点;④点在直线外;⑤直线两两相交.以上表述正确的有 .(只填写序号)
【答案】②③④⑤
【分析】本题考查了点和直线的位置关系,直线和直线的位置关系,根据图性逐项判断即可求解,正确识图是解题的关键.
【详解】解:由图可知,点在直线外,故①错误;
由图可知,直线经过点,故②正确;
由图可知,直线交于点,故③正确;
由图可知,点在直线外,故④正确;
由图可知,直线两两相交,故⑤正确;
∴以上表述正确的有②③④⑤,
故答案为:②③④⑤.
【考点题型三】垂线
【例3】已知,如图,点P在射线上.
(1)过点P作射线的垂线l;
(2)过点P作射线的垂线段,比较与的大小: (填“”“”或“”);理由: .
【答案】(1)见解析
(2)见解析,,垂线段最短
【分析】本题考查了垂线的基本作图,垂线段最短.
(1)按照要求作出垂线即可;
(2)按照要求作出垂线即可,根据垂线段最短比较即可解答.
【详解】(1)如图,直线即为所求作.
(2)如图,线段即为所求作.
根据垂线段最短.可得:.
【变式3 -1】作图并回答:
(1)如图,点P在的边上.
①过点P作的垂线交于点C.
②作点P到的垂线段.
(2)上述作图中,线段 的长度表示点P到的距离;
(3)线段与的大小关系是: (用“”连接),判断依据: .
【答案】(1)①见解析;②见解析
(2)
(3),垂线段最短
【分析】本题考查作图——基本作图和垂线段最短,解题的关键是掌握点到直线的距离中,垂线段最短.
(1)根据垂线的画法作图即可;
(2)根据点到直线的距离是垂线段的长度即可判断;
(3)根据垂线段最短即可判断.
【详解】(1)解:①如图所示,即为所求;
②如图所示,即为所求;
(2)解:∵,
∴线段的长度表示点P到的距离,
故答案为:;
(3)解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,判断依据为:垂线段最短,
故答案为:;垂线段最短.
【变式3 -2】如图,直线,相交于点O,,垂足为O,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据垂直定义求出,进而得出,再利用即可求出结果.
【详解】解:,
,
,
∵,
∴,
故选:B.
【点睛】此题考查了垂直的定义,平角的定义,根据平角得到是解题的关键.
【变式3 -3】如图,直线于点O,直线经过点O,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了相交线.熟练掌握垂线的定义,是解题的关键.
先得出,再结合,,进行角的运算,即可作答.
【详解】∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴.
故选:B.
【考点题型四】点到直线之间的距离
【例4】如图,若,,为垂足,那么,,三点在同一直线上,其理由是 .
【答案】在同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直
【分析】本题考查的是垂线的性质,利用在同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直可得答案.
【详解】解:∵,,为垂足,
∴,,三点在同一直线上,
理由是:在同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直;
故答案为:在同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直
【变式4 -1】如图,,,为垂足,那么,,三点在同一条直线上,其理由是( )
A.两点确定一条直线
B.两点之间,线段最短
C.垂线段最短
D.在同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直
【答案】D
【分析】根据“在同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直”,即可求解.
【详解】解:根据题意得:,,三点在同一条直线上,其理由是:
在同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直.
故选:D
【点睛】本题考查的是垂线,熟知在同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直是解答此题的关键.
【变式4 -2】如图,是村庄P到公路l的三条路线,其中路线公路l,这三条路线中最短的路线是 ,理由是 .
【答案】 PB 垂线段最短
【分析】本题考查垂线段最短,根据垂线段最短进行判断即可.
【详解】解:由垂线段最短可知,选择路线才能使路线最短,理由是垂线段最短,
故答案为:,垂线段最短,.
【变式4 -3】如图,,,,,则的长度的值可能是 ,依据是 .
【答案】 4(答案不唯一); 垂线段最短
【分析】本题考查垂线段最短,根据垂线段最短得到,进行求解即可.
【详解】解:∵,,
∴,
∴,
∴的长度的值可能是4,依据是垂线段最短;
故答案为:4,垂线段最短.
【变式4 -4】如图,某施工队计划在小区A处修建一条通向公路的道路,要使路程最短,道路应与公路垂直,依据的数学原理是 .
【答案】垂线段最短
【分析】此题考查了垂线段的性质,根据题意和垂线段的性质进行解答即可.
【详解】解:某施工队计划在小区A处修建一条通向公路的道路,要使路程最短,道路应与公路垂直,依据的数学原理是垂线段最短,
故答案为:垂线段最短
【变式4 -5】如图,点A,B,C,D在直线l上,点P在直线l外,于点,在线段,,,中,最短的一条线段是 ,理由是 .
【答案】 垂线段最短
【分析】本题考查的是垂线段最短,根据从直线外一点到这条直线所作的垂线段最短求解即可.
【详解】点,,,在直线上,点在直线外,于点,
在线段,,,中,最短的一条线段是.
故答案为:,垂线段最短.
【变式4 -6】如图,要把河中的水引到处,可过点引于,然后沿开渠,可使所开渠道最短,试说明设计的依据: .
【答案】垂线段最短
【分析】本题考查了垂线段最短,利用了垂线段的性质:直线外的点与直线上任意一点的连线中垂线段最短.根据垂线段的性质,可得答案.
【详解】解:要把池中的水引到处,可过点引于,然后沿开渠,可使所开渠道最短,试说明设计的依据:垂线段最短.
故答案为:垂线段最短.
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