内容正文:
第8章 相交线与平行线
8.1 相交线
第2课时 垂线和垂线段
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两条直线相交形成四个角,这四个角会产生对邻补角和对对顶角. 如图,你能说出其中的邻补角和对顶角吗?
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如果两条直线相交,形成的四个角中有一个角是直角时,这两条直线有怎样的特殊关系?日常生活中有没有这方面的实例呢?
两条直线垂直等,相交所形成的四个角均为直角.
能找出其中的相交线吗? 它们有什么特殊的位置关系?
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环节一:归纳推理,理解垂线和垂直的概念和意义
如图,请观察和这两条直线的位置关系,并观 察的变化情况. 当时,另外三个角的度数是多少?为什么?
因为是的补角,所以. 同理. 因为是的对顶角,所以.
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定义:两条直线相交所形成的四个角中,如果有一个角是直角,那么就称这两条直线互相垂直,其中一条直线叫作另一条直线的垂线.
“互相垂直”与“垂线”有什么区别与联系呢?
“互相垂直”是指两条直线的位置关系,“垂线”是指其中一条直线对另一条直线的命名. 如果两条直线“互相垂直”,那么其中一条直线必定是另一条直线的“垂线”;如果条直线是另条直线的“垂线”,那么它们必定“互相垂直”.
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根据刚学的概念,你能举出生活中一些两条直线互相垂直的例子吗?
窗户,课桌面,黑板,门等.
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许多几何图形都可以用符号来表示,例如,角用“”表示等,垂直也有它自己的符号. 垂直用什么符号来表示呢?如图,该怎么表示这两条直线互相垂直呢?
垂直用符号“”表示,图中直线与互相垂直,记作“”或“”,读作“垂直于”或“垂直于”,它们的交点叫作垂足.
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环节二:合作探究,掌握垂线的画法及性质
经过直线上的一点,能用三角板或量角器画直线的垂线吗?画出的垂线有几条?经过直线外的一点呢?
根据垂直的定义可知,要想画垂线必须有直角,我们的学习用具中有存在直角的吗?
三角板,量角器中存在直角.
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现在开始研究用三角板或量角器画垂线的方法.尝试画直线的垂线,再尝试经过点或点画出直线的垂线.
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垂线的画法有以下几步:
第一步:靠,即将三角板的一条直角边与已知直线重合;
第二步:过,即将三角板的另一条直角边过已知点;
第三步:画,即沿着过已知点的一边画出直线,这条直线就是已知直线的垂线.
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与直线垂直的直线能画_______条;
经过直线上一点能画_____条直线与已知直线垂直;
经过直线外一点能画_____条直线与已知直线垂直.
无数
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如果把上面的两条结论合并在一起,可以怎样表达?
过一点只有一条直线与已知直线垂直.
同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直.
过直线外一点作一条直线的垂线,这个点与垂足之问的线段叫作垂线段.
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如图,在一张半透明的纸上画一条直线,在上任取一点,能用折纸的方法折出过点且与垂直的直线吗?在外任取一点,能折出过点且与垂直的直线吗?
通过对折使定点两侧的直线重合,折出垂线.
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环节三:抽象迁移,理解垂线段的概念和“垂线段最短”的性质
在引黄灌溉工程中,要把黄河水引到农田灌溉口,引水口的位置在何处时,输水管道的长度最短?
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将黄河岸堤,引水口,灌溉口分别抽象成直线,点,点,将上述问题转化为数学问题:如图,为直线外的定点,点在直线上. 在何处时,线段的长度最短?
作垂线.
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如图,画,垂足为点,线段是点到直线的垂线段. 在上任取点,比较线段的长短,哪一条最短?
线段最短.
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垂线段性质:连接直线外一点与直线上各点的所有线段中,垂线段最短.
我们可以简单说成,垂线段最短.
当与直线垂直时,线段的长度最短. 也就足说,过点作的垂线段,点即为黄河岸堤上引水口的位置,此时输水管道的长度最短.
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环节四:类比迁移,掌握点到直线的距离的概念及应用
问题:之前我们学习了两点之间的距离,那怎样才能得到两点之间的距离呢?
测量连接两点的线段的长度.
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问题:要得到两点之间的距离就测量两点之间线段的长度,那要想得到直线外一点到这条直线的距离,应该测量什么?
应该测量点到直线的垂线段的长度.
直线外一点到这条直线的垂线段的长度,叫作这个点到这条直线的距离.
点到直线的距离是垂线段的长度,而非垂线段.
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例 如图,三个村庄之间有直通的道路和. 如果,垂足为点,那么哪两个村庄之间的距离最远?为什么?
解:因为,所以根据垂线段最短,得. 所以中最长,即两个村庄的距离最远.
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在上述例题的基础上,动手画一画,点到的距离如何测量?有多长?
过点画的垂线,并测量垂线段的长度.
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. 已知点为直线外一点,点为直线上三点,若,则点到直线的距离为 ( )
. . . 小于 . 不大于
由垂线段最短的性质可知:垂线段可能是,此时点到直线的距离为;垂线段可能不是,此时点到直线的距离小于. 综上可得,点到直线的距离不大于.
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. 如图,是直线上一点,,则与的位置关系是:__________.
因为,根据平角的定义,得,所以.
互相垂直
课堂评价
.如图,在某村庄中有一条街道,在街道的一侧有一个公共汽车站,为了方便村民坐车,村委会决定修一条马路直达车站,你能设计一种方案,使得公共汽车站到街道的路程最近吗?
过点两街道的垂线段,垂线段为马路时,公共汽车站到街道的路程最近.
课堂评价
. 请大家描述一下什么是两条直线互相垂直,垂线,垂线段,点到直线的距离,并分别举出一个例子.
. 你能说出毛线,垂线段有什么性质吗?
. 通过本节课的学习,你认为我们学习和画垂线的过程中有什么需要注意的地方吗?
课堂总结
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