内容正文:
专题16.3平行线(平行线的判定与性质)
教学目标
1.掌握平行线的 3 个判定定理: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,能准确用符号语言表述并用于判定两直线平行。
2.掌握平行线的 3 个性质定理:两直线平行,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,能准确用符号语言表述并用于求角、简单推理。
3.能区分 “由角证线(判定)” 和 “由线证角(性质)”,并综合运用判定与性质解决简单几何计算与证明题。
教学重难点
1.重点
平行线的3个判定定理与3个性质定理的内容理解、符号语言表达及应用,以及规范书写简单的几何推理过程;
2.难点
区分平行线的判定与性质,避免混淆 “由角证线” 和 “由线证角” 的逻辑方向,尤其在复杂图形中灵活选用.
知识点01 平行线的判定与性质1
1.两条直线平行的判定公理:
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.
简称:同位角相等,两直线平行.
2.平行线的性质定理1:两条平行线被第三条直线所截,同位角相等.
简称:两直线平行,同位角相等.
几何语言表述:
判定: ∵∠1=∠5
∴a//b (同位角相等,两直线平行)
性质: ∵a//b
∴∠1=∠5(两直线平行,同位角相等)
补充:垂直于同一条直线的两直线平行.
几何语言:
∵a⊥b,a⊥c
∴b//c
【即学即练】
1. 下列说法中正确的是( )
A.同一平面内,两条不垂直的直线一定互相平行 B.内错角相等
C.点到直线的线段最短 D.对顶角相等
【答案】D
【分析】本题考查了平行线的性质及邻补角、对顶角的知识,解决本题的关键是注意结合定义及定理判断.
根据对顶角定义,邻补角定义,两条直线的位置关系,平行线的性质逐一进行判断即可.
【详解】A、在同一平面内,两条直线不一定互相平行,也可能相交,故此选项不正确;
B、两直线平行,内错角相等,本题缺少“平行”的条件,故内错角不一定相等;
C、点到直线的垂线度最短,故此选项不正确;
D、对顶角相等,故此选项正确;
故选:D.
2. 如图,已知于D,于F.
(1)求证:;
(2)若,求的度数.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)根据同位角相等,两直线平行,证明BD//EF即可;
(2)根据两直线平行同位角相等的性质解答即可.
本题考查了平行线的判定和性质,熟练掌握判定和性质是解题的关键.
【详解】(1)证明:∵
∵,,
∴∠BDC=∠EFC=90
∴(同位角相等,两直线平行)
∴(两直线平行同位角相等),
∴.
知识点02 平行线的判定与性质2
平行线的判定定理2:两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.
简称:内错角相等,两直线平行.
平行线的性质定理2:两条平行线被第三条直线所截,内错角相等.
简称:两直线平行,内错角相等.
几何语言表述:
判定: ∵∠3=∠5
∴a//b (内错角相等,两直线平行)
性质: ∵a//b
∴∠3=∠5(两直线平行,内错角相等)
【即学即练】
1. 如图,与相交于点,,点,分别在和上,.
求证:;
【答案】见解析
【分析】本题考查了平行线的性质,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
【详解】证明:,
(两直线平行,内错角相等)
∵,
∴(两直线平行,同位角相等)
;
知识点03 平行线的判定与性质3
平行线的判定定理3:两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.
简称:同旁内角互补,两直线平行.
平行线的性质定理3:两条平行线被第三条直线所截,同旁内角互补.
简称:两直线平行,内错角相等.
几何语言表述:
判定: ∵∠2+∠5=
∴a//b (同旁内角互补,两直线平行)
性质: ∵a//b
∴∠2+∠5=(两直线平行,同旁内角互补)
【即学即练】
如图,现给出下列条件:①;②;③;④;能判定的条件有 (填序号);能判定的条件有 (填序号).
【答案】 ①③④ ②
【分析】本题主要考查平行线的判定,熟练掌握“同位角相等、内错角相等或同旁内角互补,两直线平行”是解题的关键.
【详解】①,
(同旁内角互补,两直线平行).
②,
(内错角相等,两直线平行)
③,
(内错角相等,两直线平行)
④,
(同位角相等,两直线平行)
综上,能判定的条件有①③④;能判定的条件有②.
故答案为:①③④;②.
知识点04 平行线的判定与性质的比较
图形
判定
性质
同位角相等,两直线平行
∵∠1=∠2,∴a//b
两直线平行,同位角相等
∵a//b∴∠1=∠2
内错角相等,两直线平行
∵∠3=∠2,∴a//b
两直线平行,内错角相等
∵a//b∴∠3=∠2
同旁内角互补,两直线平行
∵∠4+∠2=,∴a//b
两直线平行,同旁内角互补
∵a//b∴∠4+∠2
【即学即练】
1. 如图,已知直线a,b,c被d所截,且,.试说明:.
解:因为(已知)
(___________)
所以___________=___________(等量代换)
所以______________________(___________)
又因为(已知)
所以______________________(___________)
【答案】对顶角相等,2,3,a,c,同位角相等,两直线平行,b,c,平行于同一直线的两条直线互相平行
【分析】根据对顶角相等得到,从而得到,再根据平行线的判定定理得到,从而根据平行线的推论证得.
【详解】解:因为(已知)
(对顶角相等)
所以2=3(等量代换)
所以ac(同位角相等,两直线平行)
又因为(已知)
所以bc(平行于同一直线的两条直线互相平行)
【点睛】此题考查了平行线的性质与判定,解题的关键是熟练掌握性质定理.
知识点05 平行线相关的几何模型
1.平行线中“三线八角角平分线”的模型
模型
文字命题
符号语言
两直线平行
同位角的平行线平行
条件:AB//CD,
ME平分∠QMB,
NF平分∠QND
结论:ME//NF
两直线平行
内错角的平行线平行
条件:AB//CD,
ME平分∠AMN,
NF平分∠QND
结论:ME//NF
两直线平行
同旁内角的角平分线互相垂直
条件:AB//CD,
ME平分∠BMN,
NF平分∠QND
结论:ME//NF
【即学即练】
1. 求证:两直线平行,同位角的平行线平行
如图,已知AB//CD,ME平分∠QMB,NF平分∠QND
求证:ME//NF
证明:∵AB//CD
∴∠QMB=∠QND(两直线平行,同位角相等)
∵ME平分∠QMB,NF平分∠QND
∴∠1=∠QMB,∠2=∠QND
∴∠1=∠2
∴ME//NF(同位角相等,两直线平行)
2.平行线中“角平分线+平行”的模型
内角平分线
外角平分线
模型
符号语言
条件:BD平分∠ABC
DE//BC
结论:∠1=∠3
条件:CE平分∠ACF
DE//BC
结论:∠1=∠3
【即学即练】
1. 如图,在△ABC中,CE平分三角形的一个外角∠ACF,D为AC上一点且DE//BC,
求证:∠1=∠3
证明:∵CE平分∠ACF
∴∠1=∠2
∵DE//BC
∴∠2=∠3(两直线平行,内错角相等)
∴∠1=∠3
3平行线中“内拐、外拐”的模型
平行的拐角模型很多,名称很复杂概括起来实则就两种:内拐和外拐.
内拐
AB//CD ⇒∠BOD=∠B+∠D
AB//CD ⇒∠BOD+∠B+∠D=360
外拐
AB//CD ⇒∠BOD=∠D-∠B
AB//CD ⇒∠BOD=∠B-∠D
共性
过拐点作平行,利用平行公理的推论及平行线的判定与性质证明
【即学即练】
1. 如图,,,,求的度数.
【答案】
【分析】本题考查了平行线的判定与性质,作,根据平行线的性质求出,,进而可求出的度数.
【详解】解:如图,作
∵
∴
∴,
∴
∴
题型01 平行线判定与性质相关命题的辨析
【典例1】在下列说法中,正确的个数有( )
①同位角相等;②对顶角相等;③同旁内角不一定互补;④两条不相交的直线叫做平行线.
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】C
【分析】本题主要考查平行线及对顶角的知识,掌握其定义及性质是解决此题的关键.
根据平行线的定义及性质可以判定①③④;根据对顶角的性质可以判断②.
【详解】解:对于①,只有当两直线平行时,同位角才相等,说法错误;
对于②,根据对顶角的性质,对顶角相等,说法正确;
对于③,只有当两直线平行时,同旁内角才互补,故同旁内角不一定互补,说法正确;
对于④,根据平行线的定义,平行线是在同一个平面上定义的,故④错误;
正确说法的有②③.
故选:C.
【变式1】下列命题正确的是( )
A.相等的两个角是内错角
B.在同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线平行
C.同旁内角互补
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】本题主要考查命题与定理知识,熟练掌握对顶角的性质、平行线的判定及性质、平行公理、垂直公理等知识是解答此题的关键,逐一分析各选项的正确性:A选项忽略了对顶角以外的等角情况;B选项未限定“直线外一点”,导致命题不严谨;C选项缺少两直线平行的前提条件;D选项符合平面几何中垂线的唯一性,即可作答.
【详解】解:A、相等的角不一定是内错角,例如对顶角相等,故该选项不符合题意;
B、平行公理要求“过直线外一点”才有且仅有一条平行线,而选项未排除点在直线上的情况,故该选项不符合题意;
C、同旁内角互补需满足两直线平行,否则不成立,故该选项不符合题意;
D、根据平面几何性质,过一点(无论是否在直线上)有且仅有一条垂线,故该选项符合题意;
故选:D
【变式2】已知,,是三条直线,下列结论正确的是( )
A.若,,则 B.若,,则
C.若,,则 D.若,,则
【答案】A
【分析】本题主要考查了平行线以及垂线的有关性质,熟练掌握它们的基本性质是解题的关键.
根据平行线以及垂直的有关性质逐项判断即可.
【详解】解:A、若,,则,由平行线的性质可得,故该选项正确,符合题意;
B、若在同一平面内,,,则,故该选项错误,不符合题意;
C、若,,则,故该选项错误,不符合题意;
D、若,,则,故该选项错误,不符合题意.
故选:A.
【变式3】下列说法中,正确的是( )
A.相等的角是内错角
B.在同一平面内,两条直线的位置关系有平行、相交和垂直三种
C.如果直线,那么
D.过直线外一点作该直线的垂线,垂线段的长度就是这个点到这条直线的距离
【答案】D
【分析】本题考查几何基本概念,包括内错角、平面内直线的位置关系、平行线的传递性及点到直线的距离,根据以上知识逐一分析各选项的正确性,即可求解.
【详解】解:A:相等的角不一定是内错角.例如对顶角相等,但并非内错角,故A错误.
B:在同一平面内,两条直线的位置关系仅有平行和相交两种,垂直是相交的特殊情况,而非独立分类,故B错误.
C:若直线且,根据平行线的传递性,应有,而非垂直,故C错误.
D:直线外一点到直线的垂线段的长度即为点到直线的距离,符合定义,故D正确.
故选:D.
【变式4】下列四个说法中,正确的是( )
A.相等的角是对顶角
B.两条直线被第三条直线所截,如果有两个角互补,那么这两条直线平行
C.两条直线被第三条直线所截,内错角相等
D.两直线相交形成的四个角相等,则这两条直线互相垂直
【答案】D
【分析】本题考查了平行线的判定和性质,对顶角定义,熟练掌握平行线的性质是解题的关键.根据平行线的判定和性质,对顶角定义,角的计算,逐一判断各选项,可得到结果.
【详解】解:A.相等的角不一定是对顶角,故原说法错误,不符合题意;
B.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,故原说法错误,不符合题意;
C.两条平行直线被第三条直线所截,内错角相等,故原说法错误,不符合题意;
D.两直线相交形成的四个角相等,则每个角都是,这两条直线互相垂直,故原说法正确,符合题意,
故选:D.
题型02 与同位角相关的题型
【典例1】如图,填空:
(1)(已知),
________________( ).
(2)∠____=∠_____(已知),
( ).
【答案】(1),,同位角相等,两直线平行
(2)∠1,∠C,同位角相等,两直线平行
【分析】本题主要考查平行线的判定,熟练掌握平行线的判定方法是做题的关键.
(
【详解】(1)解:,
(同位角相等,两直线平行).
故答案为:,,同位角相等,两直线平行.
(2)解:∵∠1=∠C,
∴(同位角相等,两直线平行).
【变式1】将一个直角三角尺与两边平行的纸条如图放置,若∠1=50,则∠4=________.
【答案】40
【分析】本题主要考查了平行线的性质、余角的性质等知识点.根据行线的性质和余角的性质逐个判断即可解答.
【详解】解:根据两直线平行,同位角相等,可得,
∵三角板的顶角是直角,
∴,
∴,
∴∠4=90-∠1=40
【变式2】如图,直线AC,DC,BE相交于点C,直线AB,BE相交于点B.下列条件能判定的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查平行线的判定,本题逐个分析每个选项,结合平行线的判定定理,判断条件是否能推出.
【详解】解:A、,无法判定,不符合题意;
B、,无法判定,不符合题意;
C、,无法判定,不符合题意;
D、∵,
∴,
∴(同位角相等,两直线平行),符合题意.
故选:D.
【变式3】如图,,试证明.
【答案】见解析
【分析】本题考查平行线的判定,根据邻补角求出的度数,得到,根据同位角相等,两直线平行,即可得证.
【详解】证明:∵,
∴,
∵,
∴,
∴.
【变式4】如图,,与互为补角.求证:,AG//EC
【答案】见解析
【分析】本题考查了补角的性质:同角的补角相等,平行线的判定等知识;熟悉这些知识是关键;由题意得,再由平行线的判定即可证明.
【详解】证明:(1)∵,与互为补角,
∴,
∴.
(2)∵(已知),
又∵(平角的定义),
∴,
∴AG//EC.
题型03 与内错角相关的题型
【典例1】张老师在黑板上留了一道作业题:“如图,直线被直线所截,其中,请你再添加一个条件,使,并注明判定依据.”三人所做答案如下:
甲:添加,依据:同旁内角相等,两直线平行;
乙:添加,依据:同位角相等,两直线平行;
丙:添加,依据:内错角相等,两直线平行;
对三位同学的答案判断正确的是 .
【答案】乙、丙
【分析】本题考查平行线的判定,掌握同位角相等,两直线平行;内错角相等,两直线平行;同旁内角互补,两直线平行是解题的关键.
根据平行线的判定定理进行判断即可.
【详解】解:,
若添加,则,即同旁内角不互补,所以不能判断,则甲的答案错误;
若添加,则,根据同位角相等,两直线平行,可得,则乙的答案正确;
若添加,则,根据内错角相等,两直线平行,可得,则丙的答案正确.
故答案为:乙、丙
【变式1】如图,下列条件能判定的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了平行线的判定,根据平行线的判定方法逐项判定,即可求解.
【详解】解:因为,所以(内错角相等,两直线平行.),故D符合题意;
A、B、C选项都无法判断.
故选:D.
【变式2】如图所示,如果,则:.上述结论中一定正确的是 .
【答案】①
【分析】直接根据平行线的性质即可得出结论.本题考查的是平行线的性质,用到的知识点为:两直线平行,内错角相等.
【详解】解:,
,
故①正确;而②③错误.
故答案为:①
【变式3】如图,,,求证:.
【答案】见解析
【分析】本题考查了平行线的判定与性质,掌握内错角/同位角相等则两直线平行,两直线平行则内错角/同位角相等是解题的关键.
先利用同角的补角相等推出,得到;再结合,通过平行线性质和等量代换,得到,从而得到;最后利用平行线的性质,证明.
【详解】证明:∵,,
∴,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴.
【变式4】补全下列推理过程:已知:如图,平分,,,试说明:.
【答案】见解析
【分析】本题考查平行线的判定与性质,掌握好平行线的判定定理的解题关键.
【详解】证明:∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴.
题型04 与同旁内角相关的题型
【典例1】如图,下列条件中,不能判断的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了平行线的判定,掌握同位角相等,两直线平行;内错角相等,两直线平行;同旁内角互补,两直线平行是解答本题的关键.
根据平行线的判定知识逐项判断即可.
【详解】解:A、,则(同位角相等,两直线平行),故不符合题意;
B、,则(同旁内角互补,两直线平行),故不符合题意;
C、,则,不能证明,故符合题意;
D、,而,故,则(同位角相等,两直线平行),故不符合题意;
故选:C.
【变式1】如图,下列推论及所注理由正确的是( )
A.∵,∴(两直线平行,同位角相等)
B.∵,∴(两直线平行,内错角相等)
C.∵,∴(对顶角相等)
D.∵,∴(同旁内角互补,两直线平行)
【答案】D
【分析】本题考查了平行线的判定与性质.根据平行线的判定与性质逐一进行判断推理即可.
【详解】解:A、∵,∴(同位角相等,两直线平行),原说理错误,本选项不符合题意;
B、∵,∴(内错角相等,两直线平行),原说理错误,本选项不符合题意;
C、由,只是对顶角相等,不能推出,原说法错误,本选项不符合题意;
D、∵,∴(同旁内角互补,两直线平行),本选项符合题意;
故选:D.
【变式2】如图,下列能判定的条件有( )
①;②;③;④.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】本题考查平行线的判定,掌握同旁内角互补、内错角相等、同位角相等时,对应的两直线平行是解题的关键.
逐个分析每个条件,结合平行线的判定规则,判断能否推出.
【详解】解:①,(同旁内角互补,两直线平行),符合题意;
②,(内错角相等,两直线平行),无法判定,不符合题意;
③,(内错角相等,两直线平行),符合题意;
④,(同位角相等,两直线平行),符合题意.
综上所述,能判定的条件有3个,
故选:C.
【变式3】完成推理填空:
如图,已知,.将证明的过程填写完整.
证明:
∵,
∴( ).
∴( ).
又∵,
∴( ).
∴( ).
∴( ).
【答案】;内错角相等,两直线平行;;两直线平行,内错角相等;等量代换;同位角相等,两直线平行;两直线平行,同旁内角互补
【分析】本题考查了平行线判定与性质,根据同位角相等两直线平行,内错角相等两直线平行,两直线平行内错角相等等定理证明即可.
【详解】证明:∵,
∴(内错角相等,两直线平行).
∴(两直线平行,内错角相等).
又∵,
∴(等量代换).
∴(同位角相等,两直线平行).
∴(两直线平行,同旁内角互补).
故答案为:;内错角相等,两直线平行;;两直线平行,内错角相等;等量代换;同位角相等,两直线平行;两直线平行,同旁内角互补.
【变式4】已知:如图,,.直线AD与BE平行吗?直线AB与DC平行吗?请说明理由(在横线上填空).
解:直线AD与BE平行,直线AB与DC____________.
理由:因为(已知),
所以AD________BE(________________________),
所以(________________________).
又因为(已知),
所以________________(等量代换),
所以AB________DC(________________________).
【答案】见解析
【分析】先通过与∠B的位置关系判定与平行,再利用平行线的内错角相等性质得到,结合已知进行等量代换,得到与的位置关系,进而判定与平行.
【详解】解:直线AD与BE平行,直线AB与DC平行
理由:因为(已知),
所以(同旁内角互补两直线平行),
所以(两直线平行,内错角相等),
又因为(已知),
所以(等量代换),
所以(同位角相等,两直线平行).
题型05 平行线判定与性质的综合
【典例1】先判定后性质的综合
如图,∠1=∠2,∠3=50°,∠ABC等于多少度?
【详解】:∵∠1=∠2
∴a//b
∴∠ABC=∠ 3=50.
【变式1】先性质后判定的综合
如图已知直线a//b,∠1=∠3,那么直线c与d平行吗?为什么?
(1)
【解析】;∵a//b
∴∠1=∠2
∵∠1=∠3
∴∠2=∠3
∴c//d
【变式2】判定与性质的灵活运用
如图,直线和直线被直线所截,,求证:.
证明:,
______
,
____________.
即______.
______
【答案】两直线平行,内错角相等 内错角相等,两直线平行
【分析】此题考查了平行线的判定与性质,熟记平行线的判定定理与性质定理是解题的关键.
根据平行线的判定定理与性质定理求证即可.
【详解】证明:,
两直线平行,内错角相等.
,
.
即.
(内错角相等,两直线平行.
【变式3】如图,已知:平分,平分,,求证:.
证明:∵,
∴____________,(______).
∴______,(______),
∵平分,平分,
∴,∠______.
∴.
∴.
【答案】;;同旁内角互补,两直线平行;;两直线平行,同位角相等;
【分析】本题考查了平行线的判定和性质,角平分线的定义.根据平行线的判定和性质,补齐各步骤的结论和推理依据,即可得到结果.
【详解】证明:∵,
∴,(同旁内角互补,两直线平行).
∴,(两直线平行,同位角相等),
∵平分,平分,
∴,.
∴.
∴.
【变式4】如图,点E,F在直线AB上,点G在线段CD上,ED与FG交于点H,连接CE并延长至点M,,.
(1)试说明:.
(2)试判断与之间的数量关系,并说明理由.
(3)若,,求的度数.
【答案】(1)说明见解析
(2),理由见解析
(3)
【分析】(1)观察和的位置关系,利用同位角相等的条件判定CE与GF平行;
(2)由推出角相等,结合证明,进而得到与的数量关系;
(3)利用平行线的性质求出相关角的度数,通过角的和计算的度数.
【详解】(1)解:∵,
∴.
(2)解:.理由如下:
∵,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴.
(3)解:∵,
∴.
∵,
∴,
∴.
题型06 与平行线相关的几何模型
【典例1】如图,点P在上,已知,,请说明的理由.
【答案】见详解
【分析】本题考查了平行线的判定与性质,根据两直线平行,内错角相等得,则,即,运用内错角相等,两直线平行得,即可作答.
【详解】解:∵,
∴,
∵,
∴,
即,
∴,
∴.
【变式1】如图,在三角形中,平分交边于点E,点D在边上,连接,且.
(1)尺规作图:过点A作交的延长线于点F;
(2)求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查了尺规作图---作一个角等于已知角,平行线的判定,角平分线的定义等知识点,解题的关键是熟练掌握作一个角等于已知角的作图方法,平行线的判定定理.
(1)根据作一个角等于已知角的方法作出,再由平行线的判定即可得到;
(2)先根据角平分线以及已知证明,则,再由即可得到.
【详解】(1)解:如图,直线即为所求;
(2)证明:∵,平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴.
【变式2】将一块含角的直角三角板如图放置,已知直线,,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了平行线的性质,能正确作出辅助线是解此题的关键.
过C作,求出,根据平行线的性质得出,,即可求出答案.
【详解】解:如图,过C作直线,
∵直线,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴.
故选:D.
【变式3】探照灯、卫星天线、汽车灯等都是利用凹面镜的原理,由它的焦点处发出的光线反射后将会平行射出,如图:由焦点O处发出的光线经反射后沿着与平行的方向射出,已知,,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了平行线的性质,由题意可知,,根据平行线的性质可得,,由此即可求解出的度数.
【详解】解:由题意可知:,,
而,,
,
,
.
故选:D.
【变式4】【问题背景】
同学们,我们一起观察小猪的猪蹄,你会发现一个我们熟悉的几何图形(如图1),我们就把这个图形形象的称为“猪蹄模型”,猪蹄模型中蕴含着角的数量关系.
(1)如图(1),,为、之间一点,连接、,得到,试探究与,之间的数量关系,并说明理由.
【实际运用】
(2)消防云梯的示意图如图(2)所示,其由救援台、延展臂(在的左侧)、伸展主臂、支撑臂构成,在作业过程中,救援台、车身及地面三者始终保持水平平行.为了参与一项高空救援工作,需要进行作业调整,如图(3).使得延展臂与支撑臂所在直线互相垂直,且,这时展角______°.
【答案】(1),理由见解析;(2);【分析】本题主要考查了旋转的定义、平行线的性质、三角形外角的性质、垂直的定义等知识点,灵活运用相关性质定理是解题的关键.
(1)如图,过E点作,根据平行线的性质、角的和差以及等量代换即可解答;
(2)如图:延长相交于点P,过P作,易得则、,由垂直的定义可得,然后根据角的和差以及平行线的性质即可解答;
【详解】解:(1),理由如下:
如图,过E点作,
∵,
∴,
∴,
∴.
(2)如图:延长相交于点P,过P作,
∵,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴;
一、单选题
1.在同一平面内,不重合的两条直线的位置关系是( )
A.平行 B.相交 C.平行或相交 D.以上都不对
【答案】C
【分析】根据在同一平面内,两条直线的位置关系判断即可.
【详解】解:在同一平面内,不重合的两条直线的位置关系是相交或平行,相交包含垂直.
故选C.
【点睛】本题考查在同一平面内,不重合的两条直线的位置关系,理解两直线的位置关系是解题关键.
2.如图,直线AB与CD相交于点E,EF平分∠CEB,.若∠F=70°,则∠3=( )
A.70° B.40° C.50° D.30°
【答案】B
【分析】先利用角平分线的定义和平角的定义计算出∠2,根据平行线得性质得到∠F的度数.
【详解】∵EF平分∠CEB
∴∠1=∠2
∵
∴∠F=∠2=70°
∵∠1+∠2+∠3=180°
∴
故选:B.
【点睛】本题考查了平行线性质定理:两直线平行,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.
3.将一副三角板按如图所示的位置摆放在直尺上,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了三角板中角度的计算,利用平行线的性质求角的度数,先求出的度数,再利用平行线的性质求解即可,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
【详解】解:如图,
,
由题意可得,
∵,,
∴,
故选:B.
4.如图,下列能判定的条件是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了平行线的判定: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.根据平行线的判定方法对各选项进行判断.熟练掌握平行线的判定是解题的关键.
【详解】解:A. ,不能判定,故该选项不正确,不符合题意;
B. ,不能判定,故该选项不正确,不符合题意;
C. ,根据同位角相等两直线平行,能判定,故该选项正确,符合题意;
D. ,不能判定,故该选项不正确,不符合题意;
故选:C.
5.下列说法中,是平行线性质的是( )
①两直线平行,同旁内角互补;
②同位角相等,两直线平行;
③内错角相等,两直线平行;
④在同一平面内,垂直于同一条直线的两直线平行.
A.① B.②③ C.④ D.①④
【答案】A
【分析】本题主要考查了平行线的性质,根据平行线的性质与判定进行分析即可:两直线平行,同位角相等;两直线平行,同旁内角互补;两直线平行,内错角相等;反之,也成立,可判断①,②,③,根据在同一平面内,垂直于同一条直线的两条直线平行可判断④.
【详解】解∶ ①两直线平行,同旁内角互补 ,是性质,符合题意;
②同位角相等,两直线平行,是判定定理,不符合题意;
③内错角相等,两直线平行,是判定定理,不符合题意;
④在同一平面内,垂直于同一条直线的两直线平行,是判定定理,不符合题意.
故选∶ A.
6.如图,从①,②,③三个条件中选出两个作为已知条件,另一个作为结论所组成的命题中,正确命题的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】D
【分析】分别任选其中两个条件作为已知,然后结合平行线的判定与性质,证明剩余一个条件是否成立即可.
【详解】解:如图所示:
(1)当①∠1=∠2,则∠3=∠2,故DBEC,则∠D=∠4;
当②∠C=∠D,故∠4=∠C,则DFAC,可得:∠A=∠F,
即①②可证得③;
(2)当①∠1=∠2,则∠3=∠2,故DB∥EC,则∠D=∠4,
当③∠A=∠F,故DFAC,则∠4=∠C,故可得:∠C=∠D,
即①③可证得②;
(3)当③∠A=∠F,故DFAC,则∠4=∠C,
当②∠C=∠D,则∠4=∠D,故DBEC,则∠2=∠3,可得:∠1=∠2,
即②③可证得①.
故正确的有3个.
故选:D.
【点睛】本题主要考查了平行线的判定和性质,正确掌握并熟练运用平行线的判定与性质是解题关键.
二、填空题
7.如图,直线l与直线a,b分别相交,且,,则 °.
【答案】
【分析】直接根据平行线的性质即可得出结论.
【详解】解:如图
∵,,
∴,
∴.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了平行线的性质,熟练掌握两直线平行,内错角相等,是解题的关键.
8.如图,填写一个能使的条件: .
【答案】或或
【分析】根据平行线的判定方法,利用同位角相等,同旁内角互补,两直线平行解决问题即可.
【详解】解:当或或时,.
故答案为:或或.
【点睛】本题考查平行线的判定,解题的关键是熟练掌握平行线的判定方法.
9.如图,若,则 .
【答案】
【分析】观察与,是直线、直线被第三条直线所截得到的同旁内角,根据平行线的判定即可得到结论.
【详解】∵,
∴ (同旁内角互补,两直线平行)
故答案为:
【点睛】本题考查了平行线的判定,解题的关键是准确识别同旁内角、同位角、内错角的位置.
10.如图所示,直线a与直线b互相平行,则的值是________.
【答案】20
【分析】本题考查平行线的性质,邻补角的性质;
根据两直线平行,同位角相等,可得,根据邻补角定义,可得,解得x,y的值,进而即可求解.
【详解】解:∵直线a与直线b互相平行,
∴,
∵,
∴,
∴,
故答案为:20
三、解答题
11.已知:如图,,、分别平分与,且.求证:.
证明:,
.( )
又∵、分别平分与,
,.( )
∵∠______=∠______.( )
∵,( )
∴∠2=______.(等量代换)
∴______//______.( )
【答案】等式的性质;角平分线的定义;1;2;等量代换;已知;3; ; ;内错角相等,两直线平行
【分析】由,、分别平分与,可得∠1=∠2,又由,得到,从而得到.
【详解】证明:,
,( 等式的性质 )
又∵、分别平分与,
,,(角平分线的定义 )
∵∠1=∠2,( 等量代换 )
∵,( 已知 )
∴(等量代换)
∴ .(内错角相等,两直线平行 )
【点睛】本题主要考查了平行线的判定,角平分线的定义,熟练掌握平行线的判定定理是解题的关键.
12.推理填空:如图,已知,∠BGC=∠F,求证:∠B+∠F=180°.
∵=___________(已知);
∴( ),
∵=___________(已知);
∴( ),
∴(平行于同一条直线的两条直线互相平行),
∴( )
【答案】;同位角相等,两直线平行;;同位角相等,两直线平行;两直线平行,同旁内角互补
【分析】根据得,根据得,可得,即可得.
【详解】证明:∵(已知);
∴(同位角相等,两直线平行),
∵(已知);
∴(同位角相等,两直线平行),
∴(平行于同一条直线的两条直线互相平行),
∴(两直线平行,同旁内角互补)
故答案为: ;同位角相等,两直线平行;;同位角相等,两直线平行;两直线平行,同旁内角互补.
【点睛】本题考查了平行线的判定与性质,解题的关键是掌握理解题意,掌握平行线的判定与性质.
13.如图,在中,于点,是上一点.
(1)若,,求证:;
(2)若,吗?为什么?
【答案】(1)见解析
(2),理由见解析
【分析】本题主要考查了平行线的判定,垂直的定义,解题的关键是掌握以上知识点
(1)根据题意得到,进而证明;
(2)根据题意,进而得到,进而证明.
【详解】(1)证明:∵
∴,即,
∴,
∴,
∴;
(2)解:,理由如下:
∵
∴,即,
∵,
∴,
∴.
14.已知:如图,,.
(1)求证:;
(2)若DG平分∠CDB,,求∠A的度数.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)先证明,结合,可得,从而可得结论;
(2)先证明,再证明,再利用平行线的性质证明即可.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
又∵,
∴,
∴;
(2)∵,
∴,
∵DG平分∠CDB,
∴,
∵,
∴.
【点睛】本题考查的是平行线的判定与性质,角平分线的定义,熟练的利用平行线的性质得到角与角之间的关系是解本题的关键.
15.如图,,试说明.
解:过C点作的平行线.
则___________,(___________)
又因为,(___________)
所以(等量减等量差相等)
所以______________________( )
所以( )
【答案】;两直线平行,内错角相等;已知;;;内错角相等,两直线平行;平行于同一直线的两直线平行.
【分析】本题考查了平行线的判定与性质,平行的传递性,熟练掌握该知识点是解题的关键.根据平行线的性质与判定,平行的传递性一一填空即可.
【详解】解:过C点作的平行线.
则,(两直线平行,内错角相等)
又因为,(已知)
所以(等量减等量差相等)
所以(内错角相等,两直线平行)
所以.(平行于同一直线的两直线平行)
故答案为:;两直线平行,内错角相等;已知;;;内错角相等,两直线平行;平行于同一直线的两直线平行.
16.中国汉字博大精深,方块文字智慧灵秀,奥妙无穷.如图①是一个“互”字.如图②是由图①抽象的几何图形,其中,,点,,在同一直线上,点,,在同一直线上,且.求证:.
【答案】见解析
【分析】本题考查了平行线的判定与性质,熟练掌握平行线的判定与性质是解题的关键;
先根据平行线的判定和性质证明,再根据平行线的性质结合邻补角的定义即可证明.
【详解】证明:如图,延长交于点,
∵,
∴(两直线平行,内错角相等),
∵,
∴,
∴(同位角相等,两直线平行),
∴,
又∵,
∴,
∴.
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专题16.3平行线(平行线的判定与性质)
教学目标
1.掌握平行线的 3 个判定定理: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,能准确用符号语言表述并用于判定两直线平行。
2.掌握平行线的 3 个性质定理:两直线平行,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,能准确用符号语言表述并用于求角、简单推理。
3.能区分 “由角证线(判定)” 和 “由线证角(性质)”,并综合运用判定与性质解决简单几何计算与证明题。
教学重难点
1.重点
平行线的3个判定定理与3个性质定理的内容理解、符号语言表达及应用,以及规范书写简单的几何推理过程;
2.难点
区分平行线的判定与性质,避免混淆 “由角证线” 和 “由线证角” 的逻辑方向,尤其在复杂图形中灵活选用.
知识点01 平行线的判定与性质1
1.两条直线平行的判定公理:
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______.
简称:___________________________.
2.平行线的性质定理1:两条平行线被第三条直线所截,同位角______.
简称:___________________________.
几何语言表述:
判定: ∵∠1=∠5
∴______. (同位角相等,两直线平行)
性质: ∵______.
∴∠1=∠5(两直线平行,同位角相等)
补充:垂直于同一条直线的两直线______..
几何语言:
∵a⊥b,a⊥c
∴______.
【即学即练】
1. 下列说法中正确的是( )
A.同一平面内,两条不垂直的直线一定互相平行 B.内错角相等
C.点到直线的线段最短 D.对顶角相等
2. 如图,已知于D,于F.
(1)求证:;
(2)若,求的度数.
知识点02 平行线的判定与性质2
平行线的判定定理2:两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.
简称:___________________________.
平行线的性质定理2:两条平行线被第三条直线所截,内错角相等.______.
简称:___________________________.
几何语言表述:
判定: ∵∠3=∠5
∴______. (内错角相等,两直线平行)
性质: ∵______.
∴∠3=∠5(两直线平行,内错角相等)
【即学即练】
1. 如图,与相交于点,,点,分别在和上,.
求证:;
知识点03 平行线的判定与性质3
平行线的判定定理3:两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______..
简称:___________________________.
平行线的性质定理3:两条平行线被第三条直线所截,同旁内角______..
简称:___________________________.
几何语言表述:
判定: ∵∠2+∠5=
∴______. (同旁内角互补,两直线平行)
性质: ∵______.
∴∠2+∠5=(两直线平行,同旁内角互补)
【即学即练】
如图,现给出下列条件:①;②;③;④;能判定的条件有 (填序号);能判定的条件有 (填序号).
知识点04 平行线的判定与性质的比较
图形
判定
性质
同位角相等,两直线平行
∵__________, ∴a//b
两直线平行,同位角相等
∵a//b∴__________,
内错角相等,两直线平行
∵__________,∴a//b
两直线平行,内错角相等
∵a//b∴__________,
同旁内角互补,两直线平行
∵__________, ∴a//b
两直线平行,同旁内角互补
∵a//b∴__________,
【即学即练】
1. 如图,已知直线a,b,c被d所截,且,.试说明:.
解:因为(已知)
(___________)
所以___________=___________(等量代换)
所以______________________(___________)
又因为(已知)
所以______________________(___________)
知识点05 平行线相关的几何模型
1.平行线中“三线八角角平分线”的模型
模型
文字命题
符号语言
两直线平行
同位角的平行线平行
条件:AB//CD,
ME平分∠QMB,
NF平分∠QND
结论:ME//NF
两直线平行
内错角的平行线平行
条件:AB//CD,
ME平分∠AMN,
NF平分∠QND
结论:ME//NF
两直线平行
同旁内角的角平分线互相垂直
条件:AB//CD,
ME平分∠BMN,
NF平分∠QND
结论:ME//NF
【即学即练】
1. 求证:两直线平行,同位角的平行线平行
如图,已知AB//CD,ME平分∠QMB,NF平分∠QND
求证:ME//NF
2.平行线中“角平分线+平行”的模型
内角平分线
外角平分线
模型
符号语言
条件:BD平分∠ABC
DE//BC
结论:∠1=∠3
条件:CE平分∠ACF
DE//BC
结论:∠1=∠3
【即学即练】
1. 如图,在△ABC中,CE平分三角形的一个外角∠ACF,D为AC上一点且DE//BC,
求证:∠1=∠3
3.平行线中“内拐、外拐”的模型
平行的拐角模型很多,名称很复杂概括起来实则就两种:内拐和外拐.
内拐
AB//CD ⇒∠BOD=∠B+∠D
AB//CD ⇒∠BOD+∠B+∠D=360
外拐
AB//CD ⇒∠BOD=∠D-∠B
AB//CD ⇒∠BOD=∠B-∠D
共性
过拐点作平行,利用平行公理的推论及平行线的判定与性质证明
【即学即练】
1. 如图,,,,求的度数.
题型01 平行线判定与性质相关命题的辨析
【典例1】在下列说法中,正确的个数有( )
①同位角相等;②对顶角相等;③同旁内角不一定互补;④两条不相交的直线叫做平行线.
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【变式1】下列命题正确的是( )
A.相等的两个角是内错角
B.在同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线平行
C.同旁内角互补
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2】已知,,是三条直线,下列结论正确的是( )
A.若,,则 B.若,,则
C.若,,则 D.若,,则
【变式3】下列说法中,正确的是( )
A.相等的角是内错角
B.在同一平面内,两条直线的位置关系有平行、相交和垂直三种
C.如果直线,那么
D.过直线外一点作该直线的垂线,垂线段的长度就是这个点到这条直线的距离
【变式4】下列四个说法中,正确的是( )
A.相等的角是对顶角
B.两条直线被第三条直线所截,如果有两个角互补,那么这两条直线平行
C.两条直线被第三条直线所截,内错角相等
D.两直线相交形成的四个角相等,则这两条直线互相垂直
题型02 与同位角相关的题型
【典例1】如图,填空:
(1)(已知),
________________( ).
(2)∠____=∠_____(已知),
( ).
【变式1】将一个直角三角尺与两边平行的纸条如图放置,若∠1=50,则∠4=________.
【变式2】如图,直线AC,DC,BE相交于点C,直线AB,BE相交于点B.下列条件能判定的是( )
A. B.
C. D.
【变式3】如图,,试证明.
【变式4】如图,,与互为补角.求证:,AG//EC
题型03 与内错角相关的题型
【典例1】张老师在黑板上留了一道作业题:“如图,直线被直线所截,其中,请你再添加一个条件,使,并注明判定依据.”三人所做答案如下:
甲:添加,依据:同旁内角相等,两直线平行;
乙:添加,依据:同位角相等,两直线平行;
丙:添加,依据:内错角相等,两直线平行;
对三位同学的答案判断正确的是 .
【变式1】如图,下列条件能判定的是( )
A. B. C. D.
【变式2】如图所示,如果,则:.上述结论中一定正确的是 .
【变式3】如图,,,求证:.
【变式4】补全下列推理过程:已知:如图,平分,,,试说明:.
题型04 与同旁内角相关的题型
【典例1】如图,下列条件中,不能判断的是( )
A. B.
C. D.
【变式1】如图,下列推论及所注理由正确的是( )
A.∵,∴(两直线平行,同位角相等)
B.∵,∴(两直线平行,内错角相等)
C.∵,∴(对顶角相等)
D.∵,∴(同旁内角互补,两直线平行)
【变式2】如图,下列能判定的条件有( )
①;②;③;④.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【变式3】完成推理填空:
如图,已知,.将证明的过程填写完整.
证明:
∵,
∴( ).
∴( ).
又∵,
∴( ).
∴( ).
∴( ).
【变式4】已知:如图,,.直线AD与BE平行吗?直线AB与DC平行吗?请说明理由(在横线上填空).
解:直线AD与BE平行,直线AB与DC____________.
理由:因为(已知),
所以AD________BE(________________________),
所以(________________________).
又因为(已知),
所以________________(等量代换),
所以AB________DC(________________________).
题型05 平行线判定与性质的综合
【典例1】先判定后性质
如图,∠1=∠2,∠3=50°,∠ABC等于多少度?
【变式1】先性质后判定
如图已知直线a//b,∠1=∠3,那么直线c与d平行吗?为什么?
【变式2】判定与性质的灵活运用
如图,直线和直线被直线所截,,求证:.
证明:,
______
,
____________.
即______.
______
【变式3】如图,已知:平分,平分,,求证:.
证明:∵,
∴____________,(______).
∴______,(______),
∵平分,平分,
∴,∠______.
∴.
∴.
【变式4】如图,点E,F在直线AB上,点G在线段CD上,ED与FG交于点H,连接CE并延长至点M,,.
(1)试说明:.
(2)试判断与之间的数量关系,并说明理由.
(3)若,,求的度数.
题型06 与平行线相关的几何模型
【典例1】如图,点P在上,已知,,请说明的理由.
【变式1】如图,在三角形中,平分交边于点E,点D在边上,连接,且.
(1)尺规作图:过点A作交的延长线于点F;
(2)求证:.
【变式2】将一块含角的直角三角板如图放置,已知直线,,则等于( )
A. B. C. D.
【变式3】探照灯、卫星天线、汽车灯等都是利用凹面镜的原理,由它的焦点处发出的光线反射后将会平行射出,如图:由焦点O处发出的光线经反射后沿着与平行的方向射出,已知,,则等于( )
A. B. C. D.
【变式4】【问题背景】
同学们,我们一起观察小猪的猪蹄,你会发现一个我们熟悉的几何图形(如图1),我们就把这个图形形象的称为“猪蹄模型”,猪蹄模型中蕴含着角的数量关系.
(1)如图(1),,为、之间一点,连接、,得到,试探究与,之间的数量关系,并说明理由.
【实际运用】
(2)消防云梯的示意图如图(2)所示,其由救援台、延展臂(在的左侧)、伸展主臂、支撑臂构成,在作业过程中,救援台、车身及地面三者始终保持水平平行.为了参与一项高空救援工作,需要进行作业调整,如图(3).使得延展臂与支撑臂所在直线互相垂直,且,这时展角______°.
一、单选题
1.在同一平面内,不重合的两条直线的位置关系是( )
A.平行 B.相交 C.平行或相交 D.以上都不对
2.如图,直线AB与CD相交于点E,EF平分∠CEB,.若∠F=70°,则∠3=( )
A.70° B.40° C.50° D.30°
3.将一副三角板按如图所示的位置摆放在直尺上,则的度数为( )
A. B. C. D.
4.如图,下列能判定的条件是( )
A. B. C. D.
5.下列说法中,是平行线性质的是( )
①两直线平行,同旁内角互补;
②同位角相等,两直线平行;
③内错角相等,两直线平行;
④在同一平面内,垂直于同一条直线的两直线平行.
A.① B.②③ C.④ D.①④
6.如图,从①,②,③三个条件中选出两个作为已知条件,另一个作为结论所组成的命题中,正确命题的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
二、填空题
7.如图,直线l与直线a,b分别相交,且,,则 °.
8.如图,填写一个能使的条件: .
9.如图,若,则 .
10.如图所示,直线a与直线b互相平行,则的值是________.
三、解答题
11.已知:如图,,、分别平分与,且.求证:.
证明:,
.( )
又∵、分别平分与,
,.( )
∵∠______=∠______.( )
∵,( )
∴∠2=______.(等量代换)
∴______//______.( )
12.推理填空:如图,已知,∠BGC=∠F,求证:∠B+∠F=180°.
∵=___________(已知);
∴( ),
∵=___________(已知);
∴( ),
∴(平行于同一条直线的两条直线互相平行),
∴( )
13.如图,在中,于点,是上一点.
(1)若,,求证:;
(2)若,吗?为什么?
14.已知:如图,,.
(1)求证:;
(2)若DG平分∠CDB,,求∠A的度数.
15.如图,,试说明.
解:过C点作的平行线.
则___________,(___________)
又因为,(___________)
所以(等量减等量差相等)
所以______________________( )
所以( )
16.中国汉字博大精深,方块文字智慧灵秀,奥妙无穷.如图①是一个“互”字.如图②是由图①抽象的几何图形,其中,,点,,在同一直线上,点,,在同一直线上,且.求证:.
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