内容正文:
2.2 探索直线平行的条件
题型一、同位角、内错角、同旁内角
1.如图,与的位置关系是( )
A.同位角 B.内错角 C.同旁内角 D.对顶角
【答案】A
【分析】本题考查了同位角、内错角、同旁内角,掌握同位角、内错角、同旁内角的定义是正确解答的关键.根据同位角、内错角、同旁内角的定义进行判断即可.
【详解】解:与是直线、直线被直线所截的同位角,
故选:A.
2.图中的和的位置关系是( )
A.对顶角 B.同位角 C.同旁内角 D.内错角
【答案】B
【分析】此题考查了同位角、同旁内角、内错角、对顶角等知识.根据相关定义进行判断即可.
【详解】解:和是直线和直线被直线所截的同位角.
故选:B.
3.如图,的内错角是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查三线八角,根据内错角的定义,两条直线被第三条直线所截,两个角分别在截线的两侧,且夹在两条被截直线之间,具有这样位置关系的一对角叫做内错角,进行判断即可.
【详解】解:由图可知,的内错角是;
故选D.
4.如图,给出下列说法:①与是对顶角;②与是同旁内角;③与是同旁内角;④与是内错角.其中正确的是 (填序号).
【答案】①②④
【分析】本题主要考查对顶角、内错角、同旁内角的相关概念,熟练掌握相关概念是解决本题的关键.
根据对顶角、同旁内角、内错角的性质判断即可.
【详解】解:与是对顶角,①说法正确;
与是同旁内角,②说法正确;
与不是同旁内角,③说法错误;
与是内错角,④说法正确;
故答案为:①②④.
5.如图①,对于两条直线,被第三条直线所截得到的同旁内角,满足,则称是的“关联角”.
(1)已知是的“关联角”,当时,的度数为_____________.
(2)如图②,已知是的“关联角”,那么是的“关联角”吗?为什么?
【答案】(1)
(2)是的“关联角”.理由见解析
【分析】(1)由之间的关系直接求解即可;
(2)根据同旁内角的概念进行求解即可.
【详解】(1)解:由题意可知,,
∵
∴
故答案为:.
(2)解:是的“关联角”.理由如下:
∵是的“关联角”,
∴.
∵,,
∴,
∴,
∴是的“关联角”.
【点睛】本题主要考查了同旁内角的相关概念,熟练掌握是解决本题的关键.
题型二、平行公理及其应用
6.下列说法错误的是( )
A.对顶角相等 B.平行于同一条直线的两条直线平行
C.垂线段最短 D.过一点有且只有一条直线与已知直线平行
【答案】D
【分析】本题考查对顶角,平行公理及其推论,垂线段最短,根据相关知识点,逐一进行判断即可.
【详解】解:A、对顶角相等,正确,不符合题意;
B、平行于同一条直线的两条直线平行,正确,不符合题意;
C、垂线段最短,正确,不符合题意;
D、过直线外一点有且只有一条直线与已知直线平行,原说法错误,符合题意;
故选:D.
7.如图是一个可折叠的衣架,是地平线,当时,;时,,就可确定点N,P,M在同一条直线上,则正确的依据是( )
A.两点之间,线段最短 B.两条直线相交只有一个交点
C.两点确定一条直线 D.过直线外一点,有且只有一条直线与这条直线平行
【答案】D
【分析】本题考查平行线的判定,平行公理,掌握经过直线外一点,有且只有一条直线与已知直线平行是解题关键.
根据平行公理:经过直线外一点,有且只有一条直线与已知直线平行进行判断即可.
【详解】解:,
;
,
,
经过直线外一点,有且只有一条直线与已知直线平行,
点,,在同一条直线上.
故选:D.
8.下列命题是假命题的是( )
A.对顶角相等 B.两个角的和等于180°,这两个角是邻补角
C.垂线段最短 D.经过直线外一点有且只有一条直线与已知直线平行
【答案】B
【分析】利用对顶角的性质、邻补角的定义、垂线的性质和平行公理等知识分别判断后即可确定正确的选项.
【详解】解:A、对顶角相等,正确,是真命题,不符合题意;
B、两个角的和等于180°,这两个角互补但不一定是邻补角,故错误,是假命题,符合题意;
C、垂线段最短,正确,是真命题,不符合题意;
D、经过直线外一点有且只有一条直线与已知直线平行,正确,是真命题,不符合题意;
故选:B.
【点睛】本题考查了命题与定理的知识,解题的关键是了解对顶角的性质、邻补角的定义、垂线的性质和平行公理等知识.
9.下列说法中,正确的是 (填序号).
①过一点有无数条直线与已知直线平行;
②如果,,那么;
③相等的角是对顶角;
④如果两直线不相交,那么它们就平行.
【答案】②
【分析】本题主要考查了对顶角定义,平行公理应用,平行线的定义,解题的关键是熟练掌握平行线的定义、平行公理及推论,对顶角性质.根据对顶角性质,平行线的概念、平行公理及推论,逐项进行判断即可.
【详解】解:①过直线外一点有且只有一条直线与已知直线平行,故①错误;
②根据平行公理的推论可知:如果,,那么,故②正确;
③相等的角不一定是对顶角,故③错误;
④在同一平面内,如果两直线不相交,那么它们就平行,故④错误;
综上分析可知:正确的是②.
故答案为:②.
10.下列说法正确的有( )
①不相交的两条直线是平行线; ②在同一平面内,不相交的两条线段平行
③过一点有且只有一条直线与已知直线平行; ④若a∥b,b∥c,则a与c不相交.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】A
【详解】①错误,应该为:在同一平面内不相交的两条直线是平行线;
②错误,应该为:在同一平面内不相交的两条直线平行;
③错误,应该为:过直线外一点有且只有一条直线与已知直线平行;
④若a∥b,b∥c,则a与c不相交,正确,因为a∥c;
故选A
11.下列命题:①过一点有且只有一条直线与已知直线平行;②垂直于同一条直线的两条直线互相平行;③相等的角是对顶角;④平行于同一条直线的两条直线互相平行.其中是真命题有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】A
【分析】根据平行公理、平行线的判定定理、对顶角的概念判断即可.
【详解】解:①过直线外一点有且只有一条直线与已知直线平行,故本小题说法是假命题;
②在同一平面内,垂直于同一条直线的两条直线互相平行,故本小题说法是假命题;
③相等的角不一定是对顶角,故本小题说法是假命题;
④平行于同一条直线的两条直线互相平行,本小题说法是真命题;
故选:A.
【点睛】本题考查的是命题的真假判断,掌握平行公理、平行线的判定定理、对顶角的概念是解题的关键.
12.下列命题:①a,b,c是直线,若a∥b,b∥c,则a∥c.②a,b,c是直线,若a⊥b,b⊥c,则a⊥c.③若与互余,与互余,则与相等.其中的真命题是( )
A.① B.①② C.①③ D.①②③
【答案】C
【分析】根据平行线的性质和判定,互余的性质逐项判断即可.
【详解】解:①∵,,
∴
故①正确;
②∵,,
∴
故②错误;
③∵,,
∴,
故③正确.
故选:C.
【点睛】本题考查了平行线的性质和判定以及互余的性质,掌握平行线的性质和判定以及互余的性质是解题的关键.
题型三、用直尺、三角板画平行线
13.如图,过点P画直线平行于与相交于点E;画直线平行于与相交于点H.
【答案】见解析
【分析】本题主要考查了画平行线,用直尺和三角板画平行线即可.
【详解】解:如图,、即为所求作的平行线.
14.如图,小正方形边长都为1,点,,均在格点上.
(1)过点画线段的平行线;
(2)过点画线段的垂线,垂足为;
(3)点C到直线的距离为线段_____的长.
【答案】(1)图见解析
(2)图见解析
(3)
【分析】本题考查利用格点作平行线、垂线,垂线段的性质,点到直线距离的定义:
(1)根据网格的特点直接作平行线即可;
(2)根据网格的特点直接作垂线即可;
(3)根据点到直线距离的定义求解.
【详解】(1)解:如下图即为所求;
(2)解:如下图即为所求;
(3)解:由图知,点C到直线的距离为线段的长.
15.图①、图②、图③均是的正方形网格,每个小正方形的边长为1,每个小正方形的顶点叫格点.线段的端点和点均在格点上.用学具按下列要求画图,保留作图痕迹.
(1)在图①中,作线段的垂直平分线,垂足为点.
(2)在图②中,过点作线段的垂线,垂足为点.
(3)在图③中,过点作线段的平行线.
【答案】(1)图见解析
(2)图见解析
(3)图见解析
【分析】本题考查画垂线和平行线:
(1)找到线段的中点,利用网格特点,过中点作线段的垂线即可;
(2)利用网格特点,画垂线即可;
(3)利用网格特点,画平行线即可.
【详解】(1)解:如图①,即为所求;
(2)解:如图②,即为所求;
(3)解:如图③,即为所求;
16.在如图所示的方格纸中,每个小正方形的边长为,每个小正方形的顶点都叫格点,请利用网格特征,解答下列问题.
(1)过点画的平行线,并标出平行线所经过的格点;
(2)过点画的垂线,垂足为点;
(3)连接,,则的面积为______.
(4)比较大小: ______填、或,理由:______.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
(4),直线外一点与直线上各点连接的所有线段中,垂线段最短
【分析】本题考查作图应用与设计作图、平行线的判定与性质、三角形的面积、垂线段最短,熟练掌握题意,灵活运用所学知识解决问题是解题的关键.
(1)根据平行线的判定与性质画图即可;
(2)根据垂线的定义画图即可;
(3)利用割补法求三角形的面积即可;
(4)根据垂线段最短可得答案.
【详解】(1)解:如图直线所示.
(2)如图直线所示.
(3)根据图像,可知的面积为.
(4),
,理由为,直线外一点与直线上各点连接的所有线段中,垂线段最短.
17.如图,点是的边上的一点,
(1)过点画的垂线,交于点
(2)过点画的垂线,垂足为
(3)过点画的平行线
(4)若每个小正方形的边长是,则点到的距离是
(5)线段,,的大小关系是 (用连接)
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析
(4)
(5)
【分析】本题考查垂线、平行线的画法,熟练掌握“垂线段最短”是解题关键.
(1)根据题意画垂线;
(2)根据题意画垂线;
(3)根据题意画平行线;
(4)根据点到直线距离的定义即可求解;
(5)根据垂线段最短即可求解.
【详解】(1)解:如图,连接交于点,则是的垂线;
(2)解:如图,过点画的垂线,垂足为;
(3)解:如图,过点画的平行线;
(4)由题意即点到的距离,且,
(5)∵,
∴.
∵,
∴.
∴.
题型四、同位角相等两直线平行
18.如图,在下列给出的条件中,能判定的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】此题考查平行线的判定,熟练掌握平行线的判定定理是解题的关键.
根据平行线的判定定理,逐项分析判断即可求解.
【详解】解:A.∵,∴,符合题意;
B.,不能判定平行,不符合题意;
C.∵,∴,不符合题意;
D.,不能判定平行,不符合题意;
故选:A.
19.如图,木条a、b、c通过如图方式钉在一起,,,要使木条a与b平行,木条a需要按箭头所示的方向旋转的度数至少是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了平行线的判定,由同位角相等,两直线平行,即可得到答案.
【详解】解:当时,,
∵,,
∴木条a需要按箭头所示的方向旋转的度数至少是.
故选:A.
20.下列图形中,已知,则能判定的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了平行线的判定,解题的关键是注意平行判定的前提条件必须是三线八角.
在三线八角的前提下,同位角相等,两直线平行;内错角相等,两直线平行;同旁内角互补,两直线平行.据此判断即可.
【详解】解:A、和是对顶角,不能判定;
B、∵,又∵,故,能判定;
C、,,不能判定;
D、和是同旁内角,,不能判定;
故选:B.
21.问题:如图,与相交于点,平分,.请说明和的位置关系.
下面是小明同学的解答过程(部分空缺),请你帮他完成证明过程.
解:.理由如下:
∵平分,
∴__________( ).
∵与相交于点,
∴( ).
∴__________(等量代换).
∵,
∴__________.
∴( ).
【答案】;角平分线的定义;对顶角相等;;;同位角相等,两直线平行
【分析】本题主要考查了平行线的判定,角平分线的定义和对顶角的性质,先由角平分线的定义和对顶角相等证明,则可证明,据此可证明结论.
【详解】解:.理由如下:
∵平分,
∴(角平分线的定义).
∵与相交于点,
∴(对顶角相等).
∴(等量代换).
∵,
∴.
∴(同位角相等,两直线平行).
22.如图,是直角三角形,,于点D,是的角平分线,.证明:.
【答案】见解析
【分析】本题与角平分线有关的计算,平行线的判定,熟练掌握平行线的判定方法,是解题的关键:根据角平分线的定义,得到,等角的余角相等,得到,对顶角相等,得到,进而得到,即可得证.
【详解】证明:∵是的角平分线,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴.
题型五、内错角相等两直线平行
23.如图所示,下列条件中,能判断的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了平行线的判定,两条直线被第三条所截,如果内错角相等,那么这两条直线平行,据此进行判断即可.
【详解】解:A.根据,只能判断;
B.根据,不能判断;
C.根据,不能判断;
D.根据,能判断;
故选:D.
24.下列图形中,由,能得到的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据平行线的判定定理,即两条直线被第三条直线所截,如果同位角相等,那么这两条直线平行;两条直线被第三条直线所截,如果内错角相等,那么这两条直线平行;两条直线被第三条直线所截,如果同旁内角互补,那么这两条直线平行.进行判断即可.
【详解】解:A.由,不能得到,故该选项不符合题意;
B.由,能得到,故该选项符合题意;
C.由,不能得到,故该选项不符合题意;
D.由,不能得到,故该选项不符合题意.
故选:B.
【点睛】本题考查了平行线的判定定理,熟练掌握平行线的判定定理是解题的关键.
25.如图,已知,当 时,.
【答案】60
【分析】本题考查了内错角相等,两直线平行,熟练掌握平行线的判定定理是解题的关键.根据 “内错角相等,两直线平行”进行求解即可.
【详解】解:∵只有当时,,
又∵,
∴当时,.
故答案为:.
26.将两把完全一样的三角尺按如图所示的方式放置,则边的依据是 .
【答案】内错角相等,两直线平行
【分析】本题考查平行线的判定知识点,解题的关键是找出图中相等的内错角来判定两直线平行.
通过观察两个一样的三角尺放置后的图形,找到与直线,
相关的内错角,根据平行线的判定定理得出结论.
【详解】如图,因为是两把完全一样的三角尺,
所以图中和是相等的(三角尺对应的角相等),而和是直线与被直线所截形成的内错角.
所以根据平行线的判定定理:内错角相等,两直线平行,可以得出.
故答案为:内错角相等,两直线平行
27.在横线上填上适当的内容,完成下面的证明.
已知,直线a,b,c,d的位置如图所示,∠1+∠2=180°,∠3=∠4,∠求证:c∥d.
证明:如图,
∵∠2+∠3=180°( ),
∠1+∠2=180° ( ),
∴ = (同角的补角相等),
又∵∠3=∠4(已知),
∴∠1=∠4 ( ),
∴ ( ).
【答案】邻补角的定义;已知;∠3;∠1;等量代换;c;d;内错角相等,两直线平行
【分析】由已知及邻补角的定义得到∠3=∠1,等量代换得出∠1=∠4,即可判定 c∥d.
【详解】证明:如图,
∵∠2+∠3=180°(邻补角的定义),
∠1+∠2=180° (已知),
∴∠3=∠1(同角的补角相等),
又∵∠3=∠4(已知),
∴∠1=∠4 (等量代换),
∴c∥d(内错角相等,两直线平行).
故答案为:邻补角的定义;已知;∠3;∠1;等量代换;c;d;内错角相等,两直线平行.
【点睛】本题考查了余角和补角;平行线的判定,掌握以上知识是解题的关键.
题型六、同旁内角互补两直线平行
28.如图,,要使直线,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了平行线的判定,根据同旁内角互补,两直线平行可得要使直线,则,据此求解即可.
【详解】解:∵要使直线,
∴,
∵,
∴,
故选:B.
29.如图,下列说法中能够判断的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了平行线的判定,根据平行线的判定定理逐项判断即可求解,掌握平行线的判定定理是解题的关键.
【详解】解:A、,不能判定,该选项不合题意;
B、,不能判定,该选项不合题意;
C、∵,,
∴
∴,该选项符合题意;
D、∵,
∴不能判定,该选项不符合题意;
故选:C.
30.如图,平分,平分,.
求证:.
完成下面的解答过程,并填写理由或数学式:
证明:∵平分,(已知)
______,(理由:______)
∵平分,
______(理由:______)
,(等量代换)
,(已知)
______,
.(理由:______)
【答案】;角平分线的定义;;角平分线的定义;;;;同旁内角互补两直线平行
【分析】本题考查平行线的判定,角平分线定义,根据角平分线的定义以及同旁内角互补,两直线平行,进行作答即可.
【详解】证明:∵平分,(已知)
,(理由:角平分线的定义)
∵平分,
(理由:角平分线的定义_)
,(等量代换)
,(已知)
,
.(理由:同旁内角互补两直线平行)
故答案为:;角平分线的定义;;角平分线的定义;;;;同旁内角互补两直线平行.
31.如图,直线AF、DE,射线平分∠ABD交DE于点C.
(1)若∠DBF=54°,求∠2的度数;
(2)若.请说明:AB//CD.
【答案】(1)∠2=63°
(2)见解析
【分析】(1)根据∠DBF=54°,∠ABD+∠DBF=180°,得到∠ABD=126°,根据平分得到∠2=×126°=63°;
(2)根据平分,得到,根据,得到 ,推出.
【详解】(1)(1)∵∠DBF=54°,∠ABD+∠DBF=180°
∴∠ABD=126°
∵平分
∴∠2=×126°=63°;
(2)(2)∵平分
∴
∵
且
∴
∴.
【点睛】本题考查了邻补角性质,角平分线性质,对顶角性质,平行线的判定定理,熟练掌握邻补角的和等于180°,角平分线把一个角分成两个相等的角,对顶角相等,同旁内角互补两直线平行,是解决此题的关键.
32.如图,已知直线AB、CD被直线EF所截,GE平分,GF平分,,ABCD吗?为什么?
答: .
解:因为GE平分,GF平分(已知)
所以=2 .
=2 .( )
所以+= (等式性质)
因为(已知)
所以+= .
所以ABCD( ).
【答案】见解析
【分析】根据角平分线的定义和平行线的判定方法推理可得结论.
【详解】解:平行,理由如下:
因为GE平分∠AEF,GF平分∠EFC(已知),
所以∠AEF=2∠1,
∠EFC=2∠2,(角平分线的定义)
所以∠AEF+∠EFC=2(∠1+∠2)(等式性质),
因为∠1+∠2=90°(已知),
所以∠AEF+∠EFC=180°,
所以AB∥CD(同旁内角互补,两直线平行).
【点睛】本题考查了平行线的判定,牢记平行线的三个判定定理是解决此类题目的关键.
题型一、平行线判定方法的综合应用
33.如图所示,下列条件不能判定的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了平行线的判定,掌握其判定方法是解题的关键.
根据平行线的判定方法分析即可.
【详解】解:A、,根据同位角相等,两直线平行,可得,不符合题意;
B、,根据同旁内角互补,两直线平行,可得,不能判定,符合题意;
C、,根据同旁内角互补,两直线平行,可得,不符合题意;
D、,根据内错角相等,两直线平行,可得,不符合题意;
故选:B.
34.如图所示,在条件:①;②;③;④中,能判定的条件是 (填序号).
【答案】①③④
【分析】本题考查了平行线的判定定理,根据平行线的判定定理逐项分析即可得解,熟练掌握平行线的判定定理是解此题的关键.
【详解】解:∵,
∴,故①符合题意;
不能推出,故②不符合题意;
∵,
∴,故③符合题意;
∵,
∴,故④符合题意;
综上所述,能判定的条件是①③④,
故答案为:①③④.
35.如图,已知,点,分别在射线,上,点为内一点,连接,,不添加辅助线,请添加一个条件使得,则可添加为 .(写出一个即可)
【答案】(答案不唯一)
【分析】本题主要考查了平行线的判定,解答本题的关键是熟练掌握平行线的判定定理.平行线判定方法有:同位角相等,两直线平行;内错角相等,两直线平行;同旁内角互补,两直线平行.据此可得结论.
【详解】解:添加利用同位角相等,两直线平行判定;
添加利用内错角相等,两直线平行判定;
添加利用同旁内角互补,两直线平行判定.
故答案为:(答案不唯一)·
36.(1)如图1,直线,被直线所截得,等于多少度?直线,平行吗?说明你的理由.
(2)如图2,直线,被直线所截得,,等于多少度?直线,平行吗?说明你的理由.
【答案】(1),见解析;(2),见解析
【分析】本题考查平行线的判定,对顶角相等,邻补角互补,根据平行线的判定定理求解即可.
(1)根据对顶角相等得到,根据内错角相等,两直线平行求解即可;
(2)根据邻补角互补得到,根据同旁内角互补,两直线平行求解即可.
【详解】解:(1),
(对顶角相等),
,
理由:,
(内错角相等,两直线平行);
(2),
;
;
理由:,
,
(同位角相等,两直线平行).
37.如图,在三角形中,点在上,于,于,.求证:.请将下列证明过程补充完整:
证明:∵,,
∴,(____________________)
∴
∴(____________________)
∴(____________________)
∵
∴__________
∴__________(____________________)
∴
【答案】垂直的定义;同位角相等,两直线平行;两直线平行,同位角相等;;;内错角相等,两直线平行
【分析】本题考查平行线的判定和性质,根据垂直的定义得,推出,根据平行线的性质得,继而得到,,再根据平行线的性质即可得证.掌握平行线的判定和性质是解题的关键.
【详解】证明:∵,,
∴,,(垂直的定义)
∴,
∴,(同位角相等,两直线平行)
∴,(两直线平行,同位角相等)
∵,
∴,
∴,(内错角相等,两直线平行)
∴.
故答案为:垂直的定义;同位角相等,两直线平行;两直线平行,同位角相等;;;内错角相等,两直线平行.
38.如图,直线、同时与第三条直线相交,其中与在与之间,且同时位于两侧,我们称与为一组内错角,图1中有两组内错角(另一对为与).如图2,5条直线围成一个五角星图案,那么图2中共有( )组内错角.
A.20 B.30 C.60 D.120
【答案】C
【分析】本题考查了求内错角,将图2分为10种情况求出一种情况的组数是解题的关键.
任意三条直线相交,可知共有六组内错角,求出5条直线任取三条的情况数,即可求出总的组数,根据内错角需三条直线才得以成立可知不存在重复情况,即可作答.
【详解】如图,任意三条直线相交,
根据内错角的定义可知与、与、与、与、与、与是内错角共六组;
设5条直线分别为a、b、c、d、e,任取三条,
则共有共10种情况,
则共有(组)
∵内错角需三条直线才得以成立,
∴不存在重复情况,
例如将移走,则均不存在,即已知与、与、与、与、与、与六组内错角不存在.
故选:C
39.如图,,第1次,作相交、,则产生了4对同位角,第2次,作相交、、,则又产生了12组同位角,第3次,作相交、、、,则又产生了24组同位角,推测第6次又产生了( )对同位角.
A.60 B.84 C.112 D.144
【答案】B
【分析】本题主要考查了同位角的概念和规律题,可先通过分析前几次作直线后产生同位角的数量,找出其规律,再根据规律计算第6次产生同位角的数量,即可求解.
【详解】解: 设作第n次直线后产生的同位角对数为,
第1次,作相交,此时有2条被截直线 ,1条截线,产生了对同位角;
第2次,作相交,此时有3条被截直线,1条截线,产生了对同位角;
第3次,作相交,此时有4条被截直线,1条截线,产生了对同位角;
以此类推,可得到规律:作第n次直线后,有条被截直线,1条截线,产生的同位角对数;
当时,代入上述规律公式可得:(对)
故选项为:B.
40.【概念认识】两条直线相交所形成的锐角或直角称为这两条直线的夹角,如果两条直线的夹角为α, 那么我们称这两条直线是“α相交线”例如;如图①,直线 m 和直线 n 为“α相交线;我们已经知道两条平行线被第三条直线所截,同位角相等、内错角相等、同旁内角互补,那么若两条直线为“α相交线”,它们被第三条直线所截后形成的同位角、内错角、同旁内角之间有什么关系呢?
(1)【初步研究】如图②,直线 m 与直线n 是“α相交线”,求证:∠1-∠2=α;请补充完整小明的证明过程,并用另一种不同的方法进行证明
(2)【深入思考】如图④,直线 m 与直线n 是α相交线,
①找出直线m 与直线n 被直线l所截得的内错角, 并直接写出内错角与α的关系
②找出直线m 与直线n 被直线 l 所截得的同旁内角, 并直接写出每对同旁内角与α的关系
(3)【综合运用】如图⑤,已知∠a,用直尺和圆规按下列要求作图
①如图⑥,点 M 为直线 AB 外一点,过点 M 求作直线,使得所作得直线与直线 AB 是“α相交线”(作出满足条件的所有直线)
②如图⑦,用两种不同方法在直线 AB 外求作一点,使得直线 MA 和直线 MB 是“α相交线”
【答案】(1),见解析
(2)① 与是内错角,, 与是内错角,;② 与是同旁内角,,与是同旁内角,
(3)见解析
【分析】(1)小明的证法是利用三角形外角的性质,还可以利用三角形内角和定理证明;
(2)利用内错角和同旁内角的定义找出相应的角,利用三角形外角的性质、三角形内角和定理可得它们与α的关系;
(3)综合利用尺规作图中作已一角等于已知角,过一点作已知直线的平行线的方法作图即可.
【详解】(1)解:小明的证法如下:
如图③,若直线m与直线n交于点O,
∵直线m与直线n是“α相交线”,
∴,
∵是的外角,
∴,
即;
故答案为.
证明2:
∵直线m与直线n是“α相交线”,
∴,
∵是的外角,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)解:① 由内错角的定义可知,直线m 与直线n 被直线l所截,与是内错角,与是内错角,
利用三角形外角的性质可得,,;
② 由同旁内角的定义可知,直线m 与直线n 被直线l所截,与是同旁内角,与是同旁内角,
利用三角形内角和定理可得,,即;
利用三角形外角的性质可得,;
(3)解:① 如下图,直线MN,MQ即为所求直线,
作法:
在直线AB上任意取一点P,作射线PM;
以点P为圆心、适当长为半径画弧,分别交PA,PM于点C,点D;
以点M为圆心、PC长为半径画弧,交线段PM的延长线于点E;
以点E为圆心、CD长为半径画弧,交前弧于点F,作直线FM;
以点O为圆心、任意长为半径画弧,交的两边于点X,点Y;
以点M为圆心、OX长为半径画弧,交直线FM于点G,点H;
分别以点G,点H为圆心、XY长为半径画弧,交前弧于点N,点Q,作直线MN,MQ,即为所求.
理由:
如图,设直线MN交直线AB于点K,直线MQ交直线AB于点T,
由作法可知:,,
∴,
即直线MN,MQ与直线AB是“α相交线”;
② 方法一:如图,
作法:
以点O为圆心、任意长为半径画弧,交的两边于点X,点Y;
以点A为圆心、OX长为半径画弧,交射线AB于点C;
以点C为圆心、XY长为半径画弧,交前弧于点D,作直线AD;
以点B为圆心、AB长为半径画弧,交射线AD于点M;
过点M、B作直线MB,则点M即为所求;
理由:
由作法可知: ,,
∴,
∴直线MN,MB是“α相交线”;
方法二:如图,
作法:
过点B作任意一条直线BC,
以点B为圆心、任意长为半径画弧,交BC、线段AB的延长线于点C,点D;
以点A为圆心、BC长为半径画弧,交线段AB于点E;
以点E为圆心、CD长为半径画弧,交前弧于点F,作直线AF;
以点O为圆心、任意长为半径画弧,交的两边于点X,点Y;
以点B为圆心、OX长为半径画弧,交射线BC于点P;
以点P为圆心、XY长为半径画弧,交前弧于点Q;
过点Q、B作直线BQ,交直线AF于点M,则点M即为所求;
理由:
由作法可知:,,
∴,
∴直线MN,MB是“α相交线”.
【点睛】本题考查三角形外角的性质、三角形内角和定理、内错角和同旁内角的定义、尺规作图中作已一角等于已知角,过一点作已知直线的平行线的基本方法等,熟练掌握尺规作图的基本方法是解题的关键.
41.如图,已知直线与交于点M,与交于点O,平分,若,.
(1)求的度数;
(2)写出的所有内错角,同旁内角的度数之和.
【答案】(1)
(2)的所有内错角为,,同旁内角,
【分析】(1)根据对顶角相等,得,结合平分,
求的度数即可;
(2)确定的所有内错角,同旁内角,计算各角的度数,再求和即可.
本题考查了对顶角相等,角平分线的定义,角的和差计算,熟练掌握知识点是解题的关键.
【详解】(1)解:根据对顶角相等,得,
∵平分,
∴.
(2)解:根据题意,得的所有内错角为,,
同旁内角,
∵,
∴,
∴,
∴.
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2.2 探索直线平行的条件
题型一、同位角、内错角、同旁内角
1.如图,与的位置关系是( )
A.同位角 B.内错角 C.同旁内角 D.对顶角
2.图中的和的位置关系是( )
A.对顶角 B.同位角 C.同旁内角 D.内错角
3.如图,的内错角是( )
A. B. C. D.
4.如图,给出下列说法:①与是对顶角;②与是同旁内角;③与是同旁内角;④与是内错角.其中正确的是 (填序号).
5.如图①,对于两条直线,被第三条直线所截得到的同旁内角,满足,则称是的“关联角”.
(1)已知是的“关联角”,当时,的度数为_____________.
(2)如图②,已知是的“关联角”,那么是的“关联角”吗?为什么?
题型二、平行公理及其应用
6.下列说法错误的是( )
A.对顶角相等 B.平行于同一条直线的两条直线平行
C.垂线段最短 D.过一点有且只有一条直线与已知直线平行
7.如图是一个可折叠的衣架,是地平线,当时,;时,,就可确定点N,P,M在同一条直线上,则正确的依据是( )
A.两点之间,线段最短 B.两条直线相交只有一个交点
C.两点确定一条直线 D.过直线外一点,有且只有一条直线与这条直线平行
8.下列命题是假命题的是( )
A.对顶角相等 B.两个角的和等于180°,这两个角是邻补角
C.垂线段最短 D.经过直线外一点有且只有一条直线与已知直线平行
9.下列说法中,正确的是 (填序号).
①过一点有无数条直线与已知直线平行;
②如果,,那么;
③相等的角是对顶角;
④如果两直线不相交,那么它们就平行.
10.下列说法正确的有( )
①不相交的两条直线是平行线; ②在同一平面内,不相交的两条线段平行
③过一点有且只有一条直线与已知直线平行; ④若a∥b,b∥c,则a与c不相交.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
11.下列命题:①过一点有且只有一条直线与已知直线平行;②垂直于同一条直线的两条直线互相平行;③相等的角是对顶角;④平行于同一条直线的两条直线互相平行.其中是真命题有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
12.下列命题:①a,b,c是直线,若a∥b,b∥c,则a∥c.②a,b,c是直线,若a⊥b,b⊥c,则a⊥c.③若与互余,与互余,则与相等.其中的真命题是( )
A.① B.①② C.①③ D.①②③
题型三、用直尺、三角板画平行线
13.如图,过点P画直线平行于与相交于点E;画直线平行于与相交于点H.
14.如图,小正方形边长都为1,点,,均在格点上.
(1)过点画线段的平行线;
(2)过点画线段的垂线,垂足为;
(3)点C到直线的距离为线段_____的长.
15.图①、图②、图③均是的正方形网格,每个小正方形的边长为1,每个小正方形的顶点叫格点.线段的端点和点均在格点上.用学具按下列要求画图,保留作图痕迹.
(1)在图①中,作线段的垂直平分线,垂足为点.
(2)在图②中,过点作线段的垂线,垂足为点.
(3)在图③中,过点作线段的平行线.
16.在如图所示的方格纸中,每个小正方形的边长为,每个小正方形的顶点都叫格点,请利用网格特征,解答下列问题.
(1)过点画的平行线,并标出平行线所经过的格点;
(2)过点画的垂线,垂足为点;
(3)连接,,则的面积为______.
(4)比较大小: ______填、或,理由:______.
17.如图,点是的边上的一点,
(1)过点画的垂线,交于点
(2)过点画的垂线,垂足为
(3)过点画的平行线
(4)若每个小正方形的边长是,则点到的距离是
(5)线段,,的大小关系是 (用连接)
题型四、同位角相等两直线平行
18.如图,在下列给出的条件中,能判定的是( )
A. B. C. D.
19.如图,木条a、b、c通过如图方式钉在一起,,,要使木条a与b平行,木条a需要按箭头所示的方向旋转的度数至少是( )
A. B. C. D.
20.下列图形中,已知,则能判定的是( )
A. B.
C. D.
21.问题:如图,与相交于点,平分,.请说明和的位置关系.
下面是小明同学的解答过程(部分空缺),请你帮他完成证明过程.
解:.理由如下:
∵平分,
∴__________( ).
∵与相交于点,
∴( ).
∴__________(等量代换).
∵,
∴__________.
∴( ).
22.如图,是直角三角形,,于点D,是的角平分线,.证明:.
题型五、内错角相等两直线平行
23.如图所示,下列条件中,能判断的是( )
A. B.
C. D.
24.下列图形中,由,能得到的是( )
A.B.C.D.
25.如图,已知,当 时,.
26.将两把完全一样的三角尺按如图所示的方式放置,则边的依据是 .
27.在横线上填上适当的内容,完成下面的证明.
已知,直线a,b,c,d的位置如图所示,∠1+∠2=180°,∠3=∠4,∠求证:c∥d.
证明:如图,
∵∠2+∠3=180°( ),
∠1+∠2=180° ( ),
∴ = (同角的补角相等),
又∵∠3=∠4(已知),
∴∠1=∠4 ( ),
∴ ( ).
题型六、同旁内角互补两直线平行
28.如图,,要使直线,则的度数为( )
A. B. C. D.
29.如图,下列说法中能够判断的是( )
A. B. C. D.
30.如图,平分,平分,.
求证:.
完成下面的解答过程,并填写理由或数学式:
证明:∵平分,(已知)
______,(理由:______)
∵平分,
______(理由:______)
,(等量代换)
,(已知)
______,
.(理由:______)
31.如图,直线AF、DE,射线平分∠ABD交DE于点C.
(1)若∠DBF=54°,求∠2的度数;
(2)若.请说明:AB//CD.
32.如图,已知直线AB、CD被直线EF所截,GE平分,GF平分,,ABCD吗?为什么?
答: .
解:因为GE平分,GF平分(已知)
所以=2 .
=2 .( )
所以+= (等式性质)
因为(已知)
所以+= .
所以ABCD( ).
题型一、平行线判定方法的综合应用
33.如图所示,下列条件不能判定的是( )
A. B.
C. D.
34.如图所示,在条件:①;②;③;④中,能判定的条件是 (填序号).
35.如图,已知,点,分别在射线,上,点为内一点,连接,,不添加辅助线,请添加一个条件使得,则可添加为 .(写出一个即可)
36.(1)如图1,直线,被直线所截得,等于多少度?直线,平行吗?说明你的理由.
(2)如图2,直线,被直线所截得,,等于多少度?直线,平行吗?说明你的理由.
37.如图,在三角形中,点在上,于,于,.求证:.请将下列证明过程补充完整:
证明:∵,,
∴,(____________________)
∴
∴(____________________)
∴(____________________)
∵
∴__________
∴__________(____________________)
∴
38.如图,直线、同时与第三条直线相交,其中与在与之间,且同时位于两侧,我们称与为一组内错角,图1中有两组内错角(另一对为与).如图2,5条直线围成一个五角星图案,那么图2中共有( )组内错角.
A.20 B.30 C.60 D.120
39.如图,,第1次,作相交、,则产生了4对同位角,第2次,作相交、、,则又产生了12组同位角,第3次,作相交、、、,则又产生了24组同位角,推测第6次又产生了( )对同位角.
A.60 B.84 C.112 D.144
40.【概念认识】两条直线相交所形成的锐角或直角称为这两条直线的夹角,如果两条直线的夹角为α, 那么我们称这两条直线是“α相交线”例如;如图①,直线 m 和直线 n 为“α相交线;我们已经知道两条平行线被第三条直线所截,同位角相等、内错角相等、同旁内角互补,那么若两条直线为“α相交线”,它们被第三条直线所截后形成的同位角、内错角、同旁内角之间有什么关系呢?
(1)【初步研究】如图②,直线 m 与直线n 是“α相交线”,求证:∠1-∠2=α;请补充完整小明的证明过程,并用另一种不同的方法进行证明
(2)【深入思考】如图④,直线 m 与直线n 是α相交线,
①找出直线m 与直线n 被直线l所截得的内错角, 并直接写出内错角与α的关系
②找出直线m 与直线n 被直线 l 所截得的同旁内角, 并直接写出每对同旁内角与α的关系
(3)【综合运用】如图⑤,已知∠a,用直尺和圆规按下列要求作图
①如图⑥,点 M 为直线 AB 外一点,过点 M 求作直线,使得所作得直线与直线 AB 是“α相交线”(作出满足条件的所有直线)
②如图⑦,用两种不同方法在直线 AB 外求作一点,使得直线 MA 和直线 MB 是“α相交线”
41.如图,已知直线与交于点M,与交于点O,平分,若,.
(1)求的度数;
(2)写出的所有内错角,同旁内角的度数之和.
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2.2 探索直线平行的条件(答案版)
题型一、同位角、内错角、同旁内角
1.A.
2.B.
3.D.
4.①②④.
5.【详解】(1)解:由题意可知,,
∵
∴
故答案为:.
(2)解:是的“关联角”.理由如下:
∵是的“关联角”,
∴.
∵,,
∴,
∴,
∴是的“关联角”.
【点睛】本题主要考查了同旁内角的相关概念,熟练掌握是解决本题的关键.
题型二、平行公理及其应用
6.D.
7.D.
8.B.
9.②.
10.A
11.A.
12.C.
题型三、用直尺、三角板画平行线
13.【详解】解:如图,、即为所求作的平行线.
14.【详解】(1)解:如下图即为所求;
(2)解:如下图即为所求;
(3)解:由图知,点C到直线的距离为线段的长.
15.【详解】(1)解:如图①,即为所求;
(2)解:如图②,即为所求;
(3)解:如图③,即为所求;
16.【详解】(1)解:如图直线所示.
(2)如图直线所示.
(3)根据图像,可知的面积为.
(4),
,理由为,直线外一点与直线上各点连接的所有线段中,垂线段最短.
17.【详解】(1)解:如图,连接交于点,则是的垂线;
(2)解:如图,过点画的垂线,垂足为;
(3)解:如图,过点画的平行线;
(4)由题意即点到的距离,且,
(5)∵,
∴.
∵,
∴.
∴.
题型四、同位角相等两直线平行
18.A.
19.A.
20.B.
21.【详解】解:.理由如下:
∵平分,
∴(角平分线的定义).
∵与相交于点,
∴(对顶角相等).
∴(等量代换).
∵,
∴.
∴(同位角相等,两直线平行).
22.
【详解】证明:∵是的角平分线,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴.
题型五、内错角相等两直线平行
23.D.
24.B.
25..
26.内错角相等,两直线平行
27.【详解】证明:如图,
∵∠2+∠3=180°(邻补角的定义),
∠1+∠2=180° (已知),
∴∠3=∠1(同角的补角相等),
又∵∠3=∠4(已知),
∴∠1=∠4 (等量代换),
∴c∥d(内错角相等,两直线平行).
故答案为:邻补角的定义;已知;∠3;∠1;等量代换;c;d;内错角相等,两直线平行.
【点睛】本题考查了余角和补角;平行线的判定,掌握以上知识是解题的关键.
题型六、同旁内角互补两直线平行
28.B.
29.C.
30.【详解】证明:∵平分,(已知)
,(理由:角平分线的定义)
∵平分,
(理由:角平分线的定义_)
,(等量代换)
,(已知)
,
.(理由:同旁内角互补两直线平行)
故答案为:;角平分线的定义;;角平分线的定义;;;;同旁内角互补两直线平行.
31.【详解】(1)(1)∵∠DBF=54°,∠ABD+∠DBF=180°
∴∠ABD=126°
∵平分
∴∠2=×126°=63°;
(2)(2)∵平分
∴
∵
且
∴
∴.
32.【详解】解:平行,理由如下:
因为GE平分∠AEF,GF平分∠EFC(已知),
所以∠AEF=2∠1,
∠EFC=2∠2,(角平分线的定义)
所以∠AEF+∠EFC=2(∠1+∠2)(等式性质),
因为∠1+∠2=90°(已知),
所以∠AEF+∠EFC=180°,
所以AB∥CD(同旁内角互补,两直线平行).
【点睛】本题考查了平行线的判定,牢记平行线的三个判定定理是解决此类题目的关键.
题型一、平行线判定方法的综合应用
33.B.
34.①③④.
35.(答案不唯一)·
36.【详解】解:(1),
(对顶角相等),
,
理由:,
(内错角相等,两直线平行);
(2),
;
;
理由:,
,
(同位角相等,两直线平行).
37.【详解】证明:∵,,
∴,,(垂直的定义)
∴,
∴,(同位角相等,两直线平行)
∴,(两直线平行,同位角相等)
∵,
∴,
∴,(内错角相等,两直线平行)
∴.
故答案为:垂直的定义;同位角相等,两直线平行;两直线平行,同位角相等;;;内错角相等,两直线平行.
38.C
39.B.
40.【详解】(1)解:小明的证法如下:
如图③,若直线m与直线n交于点O,
∵直线m与直线n是“α相交线”,
∴,
∵是的外角,
∴,
即;
故答案为.
证明2:
∵直线m与直线n是“α相交线”,
∴,
∵是的外角,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)解:① 由内错角的定义可知,直线m 与直线n 被直线l所截,与是内错角,与是内错角,
利用三角形外角的性质可得,,;
② 由同旁内角的定义可知,直线m 与直线n 被直线l所截,与是同旁内角,与是同旁内角,
利用三角形内角和定理可得,,即;
利用三角形外角的性质可得,;
(3)解:① 如下图,直线MN,MQ即为所求直线,
作法:
在直线AB上任意取一点P,作射线PM;
以点P为圆心、适当长为半径画弧,分别交PA,PM于点C,点D;
以点M为圆心、PC长为半径画弧,交线段PM的延长线于点E;
以点E为圆心、CD长为半径画弧,交前弧于点F,作直线FM;
以点O为圆心、任意长为半径画弧,交的两边于点X,点Y;
以点M为圆心、OX长为半径画弧,交直线FM于点G,点H;
分别以点G,点H为圆心、XY长为半径画弧,交前弧于点N,点Q,作直线MN,MQ,即为所求.
理由:
如图,设直线MN交直线AB于点K,直线MQ交直线AB于点T,
由作法可知:,,
∴,
即直线MN,MQ与直线AB是“α相交线”;
② 方法一:如图,
作法:
以点O为圆心、任意长为半径画弧,交的两边于点X,点Y;
以点A为圆心、OX长为半径画弧,交射线AB于点C;
以点C为圆心、XY长为半径画弧,交前弧于点D,作直线AD;
以点B为圆心、AB长为半径画弧,交射线AD于点M;
过点M、B作直线MB,则点M即为所求;
理由:
由作法可知: ,,
∴,
∴直线MN,MB是“α相交线”;
方法二:如图,
作法:
过点B作任意一条直线BC,
以点B为圆心、任意长为半径画弧,交BC、线段AB的延长线于点C,点D;
以点A为圆心、BC长为半径画弧,交线段AB于点E;
以点E为圆心、CD长为半径画弧,交前弧于点F,作直线AF;
以点O为圆心、任意长为半径画弧,交的两边于点X,点Y;
以点B为圆心、OX长为半径画弧,交射线BC于点P;
以点P为圆心、XY长为半径画弧,交前弧于点Q;
过点Q、B作直线BQ,交直线AF于点M,则点M即为所求;
理由:
由作法可知:,,
∴,
∴直线MN,MB是“α相交线”.
【点睛】本题考查三角形外角的性质、三角形内角和定理、内错角和同旁内角的定义、尺规作图中作已一角等于已知角,过一点作已知直线的平行线的基本方法等,熟练掌握尺规作图的基本方法是解题的关键.
41.【详解】(1)解:根据对顶角相等,得,
∵平分,
∴.
(2)解:根据题意,得的所有内错角为,,
同旁内角,
∵,
∴,
∴,
∴.
试卷第2页,共34页
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