内容正文:
2.2探索直线平行的条件
(4知识点+7大题型+过关检测)
目录
【知识点1 同位角、内错角、同旁内角】 1
【知识点2 平行线的定义及画法】 2
【知识点3 直线平行的判定】 2
【知识点4 平行公理及其推论】 2
【题型1 同位角、内错角、同旁内角】 3
【题型2 同位角相等两直线平行】 4
【题型3 内错角相等两直线平行】 6
【题型4 同旁内角互补两直线平行】 8
【题型5 平行公理的应用】 10
【题型6 平行公理推论的应用】 11
【题型7 用直尺、三角板画平行线】 14
1. 理解同位角、内错角、同旁内角的定义,能在复杂图形中准确识别这三种角,区分不同位置关系的角。
2. 掌握探索直线平行的三个核心条件(同位角相等、内错角相等、同旁内角互补),能熟练运用这三个条件判定两直线平行。
3. 理解平行公理及其推论,能运用平行公理判断过直线外一点作平行线的唯一性,运用推论解决简单的平行问题。
4. 掌握用直尺、三角板画平行线的规范方法,能根据已知条件(方向、距离)画出平行线,规范作图步骤。
03
知识•梳理
【知识点1 同位角、内错角、同旁内角】
前提:两条直线被第三条直线(截线)所截,形成“三线八角”,三种角均是“三线八角”中的角,且成对出现。
1. 同位角
定义:在截线的同侧,被截两直线的同方向,具有这种位置关系的两个角,叫做同位角。
识别技巧:“F”型结构,找准截线(公共边),两角在截线同侧、被截线同向,无交叉。
2. 内错角
定义:在截线的两侧,被截两直线的之间,具有这种位置关系的两个角,叫做内错角。
识别技巧:“Z”型结构,两角在截线两侧、被截线之间,呈交叉对称。
3. 同旁内角
定义:在截线的同侧,被截两直线的之间,具有这种位置关系的两个角,叫做同旁内角。
识别技巧:“U”型结构,两角在截线同侧、被截线之间,呈“包裹”状。
【知识点2 平行线的定义及画法】
1.定义:在同一平面内,不相交的两条直线叫做平行线,如果直线a与b平行,记作a∥b.
特别说明:
(1)平行线的定义有三个特征:一是在同一个平面内;二是两条直线;三是不相交,三者缺一不可;
(2)有时说两条射线平行或线段平行,实际是指它们所在的直线平行,两条线段不相交并不意味着它们就平行.
(3)在同一平面内,两条直线的位置关系只有相交和平行两种.特别地,重合的直线视为一条直线,不属于上述任何一种位置关系.
2.平行线的画法:
用直尺和三角板作平行线的步骤:
①落:用三角板的一条斜边与已知直线重合.
②靠:用直尺紧靠三角板一条直角边.
③推:沿着直尺平移三角板,使与已知直线重合的斜边通过已知点.
④画:沿着这条斜边画一条直线,所画直线与已知直线平行.
【知识点3 直线平行的判定】
· 条件1:同位角相等,两直线平行(最基础的判定方法,可通过观察、测量验证);
· 条件2:内错角相等,两直线平行(可由同位角相等推导得出);
· 条件3:同旁内角互补(和为180°),两直线平行(可由同位角相等、邻补角互补推导得出)。
【知识点4 平行公理及其推论】
1. 平行公理
经过直线外一点,有且只有一条直线与这条直线平行(核心:“直线外一点”“有且只有一条”,强调唯一性)。
2. 平行公理推论
如果两条直线都与第三条直线平行,那么这两条直线也互相平行(符号表示:若a∥b,b∥c,则a∥c)。
04
题型•汇总
【题型1 同位角、内错角、同旁内角】
解题关键:先确定截线(公共边),再根据“F(同位角)、Z(内错角)、U(同旁内角)”型结构,判断角的类型,区分截线同侧/两侧、被截线之间/同方向。
【典例1】.如图,与______是同位角.
【答案】
【分析】两条直线被第三条直线所截形成的角中,若两个角都在两直线的同侧,并且在第三条直线(截线)的同旁,则这样一对角叫做同位角,据此可得答案.
【详解】解:由题意得,与是同位角.
跟随训练1-1.如图,的内错角是______.
【答案】
【分析】根据内错角的定义,观察图形识别即可.
【详解】解:由图可知,的内错角是.
跟随训练1-2.如图,和是直线 , 被直线 所截形成的 角;和是直线 , 被直线 所截形成的 角.
【答案】,,,同旁内;,,,同位.
【分析】本题主要考查同旁内角,同位角的概念,利用同旁内角、同位角的概念进行判断填空即可.
【详解】根据题意,和是直线,被直线所截形成的同旁内角;
和是直线,被直线所截形成的同位角.
故答案为:,,,同旁内;,,,同位.
【题型2 同位角相等两直线平行】
解题关键:先识别同位角,再验证同位角相等,最后根据“同位角相等,两直线平行”判定两直线平行,标注推理依据。
【典例2】.我们曾利用手中的直尺和三角板,过直线外一点画出与已知直线平行的直线,你可能还见过木工师傅用角尺画出平行线的方法;两者的原理一样,依据是( )
A.两直线平行,同位角相等 B.同位角相等,两直线平行
C.两直线平行,内错角相等 D.内错角相等 ,两直线平行
【答案】B
【分析】本题考查了平行线的判定,熟练掌握同位角相等,两直线平行是解题关键.
根据同位角相等,两直线平行即可得.
【详解】解:如图,
由作法知,,,
∴(同位角相等,两直线平行).
故选B.
跟随训练2-1.如图,若,则下面结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了平行线的判定定理,掌握识别同位角的位置关系,以及利用同位角相等,两直线平行判定两直线平行是解题的关键.
先确定与的位置关系,判断它们是哪两条直线被哪条直线所截形成的同位角,再根据同位角相等,两直线平行判定平行的直线.
【详解】解:与是直线被直线所截形成的同位角,
∵ (已知),
∴ 根据同位角相等,两直线平行,可得.
故选:B.
跟随训练2-2.如图,已知直线,以及直线外一点.利用尺规作图按下列步骤操作如下:
①在直线上取一点,经过点和点,作直线;
②作,并使得与是一对同位角;
③反向延长射线,得到直线.
根据以上作法,下列结论错误的为( )
A.
B.的理论依据是同位角相等,两直线平行
C.若,则
D.
【答案】C
【分析】本题考查了作平行线,平行线的判定,掌握平行线的判定是解答本题的关键.根据平行线的判定即可判断,,根据可判断,根据等角的补角相等可判断.
【详解】解:,
,
故不符合题意;
的理论依据是同位角相等,两直线平行,
故不符合题意;
,
,
,
故符合题意;
,
,
,
故不符合题意,
故选:.
【题型3 内错角相等两直线平行】
解题关键:先识别内错角,验证内错角相等,再根据“内错角相等,两直线平行”判定,可结合对顶角、邻补角转化角。
【典例3】.如图,将两块相同的直角三角板按图示摆放,则与平行,这一判断过程体现的数学依据是( )
A.垂线段最短
B.内错角相等,两直线平行
C.两点之间线段最短
D.过直线外一点有且只有一条直线与这条直线平行
【答案】B
【分析】此题考查了平行线的判定,熟练掌握内错角相等,两直线平行是解题的关键.
根据内错角相等,两直线平行直接得到答案.
【详解】解:由题意得,
根据内错角相等,两直线平行可得.
故选:B.
跟随训练3-1.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.
跟随训练3-2.如图,下列推理中正确的是________.(请填写序号)
①,;
②,;
③,;
④,.
【答案】①②④
【详解】根据同位角相等、内错角相等、同旁内角互补来判断两直线是否平行.
解:①:∵,这是内错角相等,∴,推理正确;
②:∵,这是同位角相等,∴,推理正确;
③:∵,这两个角不是同旁内角,无法判定,推理错误;
④:∵,这两个角是同旁内角,∴,推理正确.
综上,正确的推理是①②④.
故答案为:①②④.
【点睛】本题考查了知识点平行线的判定,解题关键是准确识别同位角、内错角、同旁内角,再结合判定定理进行判断.
【题型4 同旁内角互补两直线平行】
解题关键:先识别同旁内角,验证两角和为180°(互补),再根据“同旁内角互补,两直线平行”判定,注意与“相等”区分。
【典例4】.如图,在下列四组条件中,能判定的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了平行线的判定,熟知同位角相等,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逐项分析判断即可.
【详解】解:A、由,可以根据同旁内角互补,两直线平行得到,不能得到,不符合题意;
B、由,不能得到,不符合题意;
C、由,可以根据同旁内角互补,两直线平行得到,符合题意;
D、由不能得到,不符合题意;
故选:C.
跟随训练4-1.如图,下列条件中,不能判定直线的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了平行线的判定,直接利用平行线的判定方法分别分析即可得出答案,掌握平行线的判定方法是解题的关键.
根据平行线的判定方法去判定每项的正确与否即可得到答案.
【详解】解:A、∵,∴直线,故此选项不合题意;
B、,不能得出直线,故此选项符合题意;
C、∵,∴直线,故此选项不合题意;
D、∵,∴直线,故此选项不合题意;
故选:B.
跟随训练4-2.已知:如图,直线,被直线所截,,,说明:.
解:因为与直线相交于点E,,
所以________.
因为,
所以________,
所以________________(________________)(填推理的依据).
【答案】;;;;同旁内角互补,两直线平行
【分析】本题主要考查了平行线的判定,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.根据题中思路解答即可.
【详解】解:因为与直线相交于点E,,
所以.
因为,
所以,
所以(同旁内角互补,两直线平行).
故答案为:;;;;同旁内角互补,两直线平行.
【题型5 平行公理的应用】
解题关键:紧扣平行公理——“经过直线外一点,有且只有一条直线与已知直线平行”,判断说法正误或解决作图唯一性问题。
【典例5】.如图,已知P是直线l外一点,若,则三点在同一条直线上.其依据是( )
A.两点确定一条直线
B.两点之间,线段最短
C.在同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直
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】此题考查了平行线的性质,根据过直线外一点有且只有一条直线与这条直线平行进行解答即可.
【详解】解:P是直线l外一点,若,则三点在同一条直线上.其依据是过直线外一点有且只有一条直线与这条直线平行,
故选:D
跟随训练5-1.如图①,有一个可折叠的晾衣架放置在水平地面上,图②是其侧面示意图,其中是地面,当时,时,.同时满足上述条件时,一定有N,P,M三点在同一条直线上,其依据是___________从下列选项中选取合适的填写,只填序号①同位角相等,两直线平行.②过直线外一点有且只有一条直线与这条直线平行.③两点确定一条直线.
【答案】②
【分析】本题考查平行线的判定和性质,平行公理及推理,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
根据过直线外一点,有且只有一条直线与这条直线平行解决问题即可.
【详解】解:∵当时,时,.
点在同一直线上,其依据是过直线外一点,有且只有一条直线与这条直线平行,
故答案为:②.
跟随训练5-2.下列说法中,正确的个数是( )
①在同一平面内,不重合的任意两条直线的位置关系不是相交就是平行;
②过一点有且只有一条直线与已知直线平行;
③过两条直线,外一点,画直线,使,且;
④若直线,,则.
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】C
【分析】此题考查了平行线的判定与性质、平行公理及推论等知识,熟记平行线的判定与性质、平行公理及推论是解题的关键.根据平行线的判定与性质、平行公理及推论、两条直线的位置关系等知识判断求解即可.
【详解】解:在同一平面内,不重合的任意两条直线的位置关系不是相交就是平行,
故①正确,符合题意;
过直线外一点有且只有一条直线和已知直线平行,
故②错误,不符合题意;
过两条直线,外一点,画直线,使,且;
只有当时,才能画出这样的直线,若与相交,则无法画出,所以原说法错误,
故③错误,不符合题意;
若直线,,则.
故④正确,符合题意;
综上,正确的有2个,
故选:C.
【题型6 平行公理推论的应用】
解题关键:牢记推论“平行于同一条直线的两条直线互相平行”,已知两条直线都平行于第三条直线,直接判定这两条直线平行。
【典例6】.被誉为“中国最美公路”之一的新疆的独库公路,在5月31号恢复通车.独库公路是北起克拉玛依市独山子区,南至阿克苏地区库车市,全长561公里,它纵跨天山一半路段,海拔都在两千米以上,在独库公路上行驶一天就能够穿越四季,图1是蜿蜒曲折的弯路,局部公路抽象成图2.当,,那么的理由是______.
跟随训练6-1.如图,已知点在上,平分平分.
(1)求证:;
(2)若,求证:.
【答案】平行于同一条直线的两条直线互相平行
【分析】本题考查了平行线的性质和判定的应用,根据平行线性质得出,,推出,根据平行线的判定推出即可.
【详解】解:理由是:平行于同一条直线的两条直线互相平行
延长交于点,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴(平行于同一条直线的两条直线互相平行).
故答案为:平行于同一条直线的两条直线互相平行.
跟随训练6-2.小可在纸上画了25条直线,,…,.若,,,,….照此规律,则与的位置关系为___________.
【答案】平行或重合
【分析】此题考查了平行线与垂线的关系,注意找到规律:四个一循环,是解此题的关键.
首先根据题意判断与,,,的关系,即可得到规律:四个一循环,即可求解.
【详解】解:,
,
,
,
,
,
同理可得:,其中或与或可能重合,
与的位置关系为平行或重合.
故答案为:平行或重合.
【题型7 用直尺、三角板画平行线】
解题关键:规范步骤——① 放:把三角板的一边靠在已知直线上;② 贴:把直尺靠在三角板的另一边;③ 推:沿直尺推动三角板,使三角板与已知直线重合的边移动到指定位置;④ 画:沿三角板的这条边画出平行线。
【典例7】.在如图所示的方格纸中,每个小正方形的边长为1,已知点,,都在格点上.利用网格画出下列各图.
(1)在图中标出格点,使得,并画出;
(2)在图中标出格点,使得,并画出标出垂足.
【答案】(1)作图见解析;
(2)作图见解析
【分析】(1)在图中找到格点,使得的走向与一致(从向右1格、向上3格的格点),连接即可;
(2)在图中找到格点,使得的走向与垂直(从向右3格、向上1格的格点),连接交于点,即为垂足.
【详解】(1)解:如图,点即为所求:
(2)解:如图,点即为所求:
跟随训练7-1.在如图所示的方格纸中,横竖线的交点称为格点,为格点.(利用方格纸作图,画出的点、线用铅笔描粗描黑)
(1)过点画直线;
(2)在线段上找一点,使得点与点距离最短,在图中作出点,此时最短蕴含的数学道理是__________;
(3)点为图中的格点,点与点不重合,则满足的点有__________个.
【答案】(1)见解析
(2)见解析,垂线段最短
(3)4
【分析】本题考查平行线,垂线段最短:
(1)先确定 的方向(从 B 到 A 是向右 3格、向下3格),再从点 E 出发,按相同方向(向右 3格、向下 3 格)找到格点,连接成直线即可;
(2)过点E作的垂线,此时最短,依据是:垂线段最短;
(3)要使,则点 Q 必须在与 平行且到的距离等于点 E 到 距离的两条直线上,即可得出答案.
【详解】(1)解:即为所求,
(2)如图所示,点 P 是过 E 作的垂线的垂足,此时最短,依据是:垂线段最短;
(3)要使,则点 Q 必须在与 平行且到的距离等于点 E 到 距离的两条直线上.在图中,这样的格点 Q(不与 E 重合)共有、 、、共4 个.
故答案为:4.
跟随训练7-2.如图,在的正方形网格中,点是的边上的一点.
(1)过点画的平行线;
(2)过点画的垂线,交于点;
(3)点到直线的距离是线段_____的长度.
(4)比较线段大小:根据_____最短,得_____(填“>”、“<”或“=”)
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
(4)垂线段,
【分析】本题主要考查了网格作图,垂线,点到直线的距离的定义,平行线的定义,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题.
(1)利用平行线的定义以及数形结合的思想画出图形即可;
(2)根据垂线的定义结合数形结合的思想画出图形即可;
(3)根据点到直线的距离的定义,解决问题即可;
(4)根据垂线段最短,解决问题.
【详解】(1)解:如图,即为所求.
(2)解:如图,即为所求.
(3)解:根据点到直线的距离的定义可得点到直线的距离是线段的长度.
故答案为:.
(4)解:根据点到直线上的所有点的连线中,垂线段最短可得.
故答案为:垂线段,.
05
过关•检测
1.下列图形中,与是内错角的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了内错角的识别,解题的关键是掌握内错角的定义.
根据内错角的定义,逐项进行判断即可.
【详解】解:A.该选项与是同位角,不符合题意;
B. 该选项与是内错角,符合题意;
C. 该选项与是同旁内角,不符合题意;
D. 该选项与不是内错角,不符合题意;
故选:B.
2.滑雪项目图标抽象出的几何图形如图所示.有下列判断: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.其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】本题主要考查同位角、内错角、同旁内角,熟练掌握同位角、内错角、同旁内角的定义是解决本题的关键.
根据同位角、内错角、同旁内角的定义解决此题.
【详解】解:①根据对顶角的定义(角的两边互为反向延长线的两个角互为对顶角),与是对顶角,①正确.
②根据同旁内角的定义(两条直线被第三条直线所截,在被截线之间并且在截线同一侧的两个角是同旁内角),与是同旁内角,②正确.
③根据同旁内角的定义以及邻补角的定义,与不是同旁内角,而是邻补角,③错误.
④根据内错角的定义(两条直线被第三条直线所截,在被截线之间并且在截线两侧的两个角是内错角),与是内错角,④正确.
综上:正确的有①②④,共个.
故选:C.
3.如图,下列叙述不正确的是( )
A.和是内错角 B.和是同位角
C.和是同旁内角 D.和是邻补角
【答案】C
【分析】本题考查同位角,内错角,同旁内角,邻补角,关键是掌握同位角,内错角,同旁内角,邻补角的定义.
两条直线被第三条直线所截形成的角中,若两个角都在两直线的同侧,并且在第三条直线(截线)的同旁,则这样一对角叫做同位角,若两个角都在两直线之间,并且在第三条直线(截线)的两旁,则这样一对角叫做内错角,若两个角都在两直线之间,并且在第三条直线(截线)的同旁,则这样一对角叫做同旁内角;只有一条公共边,它们的另一边互为反向延长线,具有这种关系的两个角,互为邻补角,由此即可判断.
【详解】解:A、和是内错角,说法正确,不符合题意;
B、和是同位角,说法正确,不符合题意;
C、和互为邻补角,不是同旁内角,说法错误,符合题意;
D、和是邻补角,说法正确,不符合题意;
故选:C.
4.已知,下列图形中,能确定的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查平行线的判定定理,准确识别角的位置是解题关键.
根据平行线的判定定理对选项依次进行判断即可.
【详解】解:选项:和是由两条不同的截线形成的角,无法推导出;
选项:和是和被所截形成的内错角,根据“内错角相等,两直线平行”,可推出;
选项:和的两条边所在的直线没有公共截线,不构成同位角、内错角或同旁内角,无法判定平行;
选项:和的位置不构成同位角、内错角或同旁内角,不能判定.
故选:.
5.羽毛球是大家最喜欢的球类运动之一,老师在校园东侧空地上为大家设计了一块简易的羽毛球场如图1所示,小明想帮助老师验证一下,边界线和是否平行,如图2所示在下列关于、、、的条件中,可得到的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了平行线的判定方法,熟练掌握平行线的判定方法是解答本题的关键.平行线的判定方法:①同位角相等,两直线平行;②内错角相等,两直线平行;③同旁内角互补,两直线平行;④平行于同一直线的两条直线互相平行;⑤同一平面内,垂直于同一直线的两条直线互相平行.
根据平行线的判定定理解答即可.
【详解】解:A.,无法判定,不符合题意;
B.,则,符合题意;
C.,则,不符合题意;
D.,则,不符合题意;
故选:B.
6.如图,下列说法中:①若,则;②若,则;③若,则;④若,则.其中正确的有:( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】A
【分析】本题考查了平行线的判定,解题关键是掌握平行线的判定条件:①内错角相等,两直线平行;②同位角相等,两直线平行;③同旁内角互补,两直线平行.根据平行线的判定条件逐一判断即可得到答案.
【详解】解:①,不能判断,故①错误;
②,可以判断,不能判断,故②错误;
③,可以判断,不能判断,故③错误;
④,可以判断,故④正确;
综上,正确的有1个.
故选:A.
7.如图是刻度尺的一段,为判断有刻度的一边()与它的对边()是否平行,启航小组的四位同学分别给出以下四种方案,其中不可行的方案是( )
A.度量刻度尺左边的两个角是否都是直角,若是,则平行
B.画一条直线,分别与,相交,度量其中一对内错角,若相等,则平行
C.画一条直线,分别与,相交,度量其中一对同位角,若相等,则平行
D.将直角三角板的直角顶点F放置于刻度尺内部,三角板两直角边,分别与刻度尺的两条边,相交于点M,N,度量与,若相等,则平行
【答案】D
【分析】本题考查平行线的判定,关键是掌握同位角相等,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.
由平行线的判定方法,即可判断.
【详解】解:A、由同旁内角互补,两直线平行判定,故A不符合题意;
B、由内错角相等,两直线平行判定,故B不符合题意;
C、由同位角相等,两直线平行判定,故C不符合题意;
D、如图所示,
∵与不是同位角,也不是内错角,
∴两角相等不能判定,故D符合题意.
故选:D.
8.将一块含有、、的三角尺如图放置,点A、B分别在直线m、n上,下列条件中:①,②,③,④,⑤,,能判断的有( )
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,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.根据平行线的判定方法和题目中各个小题中的条件,可以判断是否可以得到,从而可以解答本题.
【详解】解:,,
不一定等于,
和n不一定平行,故①不符合题意;
,,
不一定等于,
和n不一定平行,故②不符合题意;
过点C作,
,
,,
,
,
,故③符合题意;
,
,
,故④符合题意;
,,,
,
,故⑤符合题意;
故选:C.
9.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.
10.如图,点E在AC的延长线上.给出下列条件:①;②;③;④.能判定的条件是_______(填序号)
【答案】
【分析】本题考查了平行线的判定,根据平行线的判定定理逐一判断即可,掌握平行线的判定定理是解题的关键.
【详解】解: ∵,
∴,不符合题意;
∵,
∴,符合题意;
∵,
∴,符合题意;
∵,
∴,符合题意;
综上可知,能判断的有.
故答案为:.
11.一副三角尺按如图所示(共顶点A)的方式叠放在一起.若固定三角尺ABC,三角尺ADE绕点A旋转一周,则当的度数为_______时,.
【答案】或
【分析】本题考查了平行线以及三角尺等知识点,掌握平行线的判定定理以及三角尺各角的度数是解题的关键.
本题三角尺绕点旋转过程中,的情况会出现两种,依据平行线的判定定理,结合三角尺的角度特征,即可计算的度数.
【详解】解:有两种情况:
情况一:如下图,
在中,,
由“内错角相等,两直线平行”可得:
当时,;
情况二:如下图,
在中,,
由“内错角相等,两直线平行”可得:
当时,,
此时,.
故答案为:或 .
12.如图是一个汽车雨刮器,李华画出了如图所示的简易示意图,经测量发现,所以他判断,李华作出此判断的依据是________.
【答案】同位角相等,两直线平行
【分析】本题考查了平行线的判定,和是直线和被第三条直线所截形成的同位角,当时,根据同位角相等,两直线平行,可证.
【详解】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.
13.如图所示的五个角中,的同位角是______.
【答案】
【分析】本题考查了同位角,内错角,同旁内角等知识点,能熟记同位角的定义是解此题的关键.根据同位角的定义判断即可.
【详解】解:由图可得的同位角是.
故答案为:.
14.如图,三点都在格点上(小正方形的顶点叫做格点).
(1)请仅用无刻度的直尺完成画图(不要求写画法)
①过点画直线的平行线,并标出直线所经过的格点;
②过点画直线的垂线,并标出直线所经过的格点及垂足;
(2)在(1)画图结果的基础上,线段_________的长就是点到直线的距离;
(3)连接,比较大小:_________(填“>”“<”或“=”).
【答案】(1)①见解析;②见解析
(2)
(3)
【分析】本题考查了作平行线与垂线、点到直线的距离、垂线段最短;
(1)利用网格的边长与角度特征进行作图即可;
(2)根据点到直线的距离可得答案;
(3)根据垂线段最短可得答案.
【详解】(1)解:①如图所示,即为所求;
②如图所示,即为所求;
(2)解:线段的长就是点到直线的距离,
故答案为:;
(3)解:根据垂线段最短,可知:,
故答案为:.
15.如图,已知,,,求证:.请完成下列证明过程:
证明:∵,(已知)
∴ ( )
又∵(已知)
∴ (等式的性质)
即
∴ (内错角相等,两直线平行)
【答案】90,垂直的定义,,,,,
【分析】此题考查了平行线的性质和判定,解题的关键是平行线的性质与判定定理.
首先得到,然后由得到,即可得到.
【详解】证明:∵,(已知)
∴(垂直的定义)
又∵(已知)
∴(等式的性质)
即
∴(内错角相等,两直线平行)
16.如图,一个方块从某一个起始角开始,经过若干步跳动后,到达终点角,跳动时,每一步只能跳到它的同位角或内错角或同旁内角的位置上,例如:从跳到终点位置的路径如下:
路径1:.
路径2:.
……
(1)写出任意一条从起始位置→终点位置的路径;
(2)从起始位置依次按内错角、同位角、同旁内角的顺序能否到达终点位置?并写出路径.
【答案】(1).(答案不唯一)
(2)能,路径如下:
.(答案不唯一)
【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、同旁内角的定义是解题的关键.
(1)根据内错角,同位角,同旁内角直接逐个判断即可得到答案;
(2)根据内错角、同位角、同旁内角反向推导即可得到答案.
【详解】(1)解:由题意可得,.(答案不唯一)
(2)解:能,路径如下:
.(答案不唯一)
17.已知:如图,平分,,求证:.
【答案】见解析
【分析】此题考查了平行线的判定,熟练掌握平行线的判定方法是解本题的关键.由为角平分线,利用角平分线的定义得到,由已知,利用等量代换得到,利用内错角相等两直线平行即可得证.
【详解】证明:平分,
,
,
,
.
18.如图,平分,,.求证:.
【答案】见解析
【分析】此题考查了角平分线的定义,平行线的判定,解题的关键是掌握以上知识点.
首先由角平分线得到,然后得到,即可证明出.
【详解】证明:平分,,
.
,
.
.
19.如图,直线与被直线所截,分别交于点P、O,且分别平分和,.
(1)求证:;
(2)若,求的度数.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了平行线的判定、对顶角的性质、同角的余角相等、角平分线的定义等知识点,根据题目的已知条件并结合图形进行分析是解题的关键.
(1)先利用角平分线的定义可得,从而利用平角定义可得,然后利用同角的余角相等可得,再利用平行线的判定即可得到结论;
(2)设,则,根据,求出,得到,由即可解答.
【详解】(1)证明:,分别平分和,
,,
,
,
,
,
,
;
(2)解:设,则,
,
,
解得,
,
.
试卷第1页,共3页
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2.2探索直线平行的条件
(4知识点+7大题型+过关检测)
目录
【知识点1 同位角、内错角、同旁内角】 1
【知识点2 平行线的定义及画法】 2
【知识点3 直线平行的判定】 2
【知识点4 平行公理及其推论】 2
【题型1 同位角、内错角、同旁内角】 3
【题型2 同位角相等两直线平行】 3
【题型3 内错角相等两直线平行】 4
【题型4 同旁内角互补两直线平行】 5
【题型5 平行公理的应用】 6
【题型6 平行公理推论的应用】 7
【题型7 用直尺、三角板画平行线】 8
1. 理解同位角、内错角、同旁内角的定义,能在复杂图形中准确识别这三种角,区分不同位置关系的角。
2. 掌握探索直线平行的三个核心条件(同位角相等、内错角相等、同旁内角互补),能熟练运用这三个条件判定两直线平行。
3. 理解平行公理及其推论,能运用平行公理判断过直线外一点作平行线的唯一性,运用推论解决简单的平行问题。
4. 掌握用直尺、三角板画平行线的规范方法,能根据已知条件(方向、距离)画出平行线,规范作图步骤。
03
知识•梳理
【知识点1 同位角、内错角、同旁内角】
前提:两条直线被第三条直线(截线)所截,形成“三线八角”,三种角均是“三线八角”中的角,且成对出现。
1. 同位角
定义:在截线的同侧,被截两直线的同方向,具有这种位置关系的两个角,叫做同位角。
识别技巧:“F”型结构,找准截线(公共边),两角在截线同侧、被截线同向,无交叉。
2. 内错角
定义:在截线的两侧,被截两直线的之间,具有这种位置关系的两个角,叫做内错角。
识别技巧:“Z”型结构,两角在截线两侧、被截线之间,呈交叉对称。
3. 同旁内角
定义:在截线的同侧,被截两直线的之间,具有这种位置关系的两个角,叫做同旁内角。
识别技巧:“U”型结构,两角在截线同侧、被截线之间,呈“包裹”状。
【知识点2 平行线的定义及画法】
1.定义:在同一平面内,不相交的两条直线叫做平行线,如果直线a与b平行,记作a∥b.
特别说明:
(1)平行线的定义有三个特征:一是在同一个平面内;二是两条直线;三是不相交,三者缺一不可;
(2)有时说两条射线平行或线段平行,实际是指它们所在的直线平行,两条线段不相交并不意味着它们就平行.
(3)在同一平面内,两条直线的位置关系只有相交和平行两种.特别地,重合的直线视为一条直线,不属于上述任何一种位置关系.
2.平行线的画法:
用直尺和三角板作平行线的步骤:
①落:用三角板的一条斜边与已知直线重合.
②靠:用直尺紧靠三角板一条直角边.
③推:沿着直尺平移三角板,使与已知直线重合的斜边通过已知点.
④画:沿着这条斜边画一条直线,所画直线与已知直线平行.
【知识点3 直线平行的判定】
· 条件1:同位角相等,两直线平行(最基础的判定方法,可通过观察、测量验证);
· 条件2:内错角相等,两直线平行(可由同位角相等推导得出);
· 条件3:同旁内角互补(和为180°),两直线平行(可由同位角相等、邻补角互补推导得出)。
【知识点4 平行公理及其推论】
1. 平行公理
经过直线外一点,有且只有一条直线与这条直线平行(核心:“直线外一点”“有且只有一条”,强调唯一性)。
2. 平行公理推论
如果两条直线都与第三条直线平行,那么这两条直线也互相平行(符号表示:若a∥b,b∥c,则a∥c)。
04
题型•汇总
【题型1 同位角、内错角、同旁内角】
解题关键:先确定截线(公共边),再根据“F(同位角)、Z(内错角)、U(同旁内角)”型结构,判断角的类型,区分截线同侧/两侧、被截线之间/同方向。
【典例1】.如图,与______是同位角.
跟随训练1-1.如图,的内错角是______.
跟随训练1-2.如图,和是直线 , 被直线 所截形成的 角;和是直线 , 被直线 所截形成的 角.
【题型2 同位角相等两直线平行】
解题关键:先识别同位角,再验证同位角相等,最后根据“同位角相等,两直线平行”判定两直线平行,标注推理依据。
【典例2】.我们曾利用手中的直尺和三角板,过直线外一点画出与已知直线平行的直线,你可能还见过木工师傅用角尺画出平行线的方法;两者的原理一样,依据是( )
A.两直线平行,同位角相等 B.同位角相等,两直线平行
C.两直线平行,内错角相等 D.内错角相等 ,两直线平行
跟随训练2-1.如图,若,则下面结论正确的是( )
A. B. C. D.
跟随训练2-2.如图,已知直线,以及直线外一点.利用尺规作图按下列步骤操作如下:
①在直线上取一点,经过点和点,作直线;
②作,并使得与是一对同位角;
③反向延长射线,得到直线.
根据以上作法,下列结论错误的为( )
A.
B.的理论依据是同位角相等,两直线平行
C.若,则
D.
【题型3 内错角相等两直线平行】
解题关键:先识别内错角,验证内错角相等,再根据“内错角相等,两直线平行”判定,可结合对顶角、邻补角转化角。
【典例3】.如图,将两块相同的直角三角板按图示摆放,则与平行,这一判断过程体现的数学依据是( )
A.垂线段最短
B.内错角相等,两直线平行
C.两点之间线段最短
D.过直线外一点有且只有一条直线与这条直线平行
跟随训练3-1.如图,下列条件能判定的是( )
A. B. C. D.
跟随训练3-2.如图,下列推理中正确的是________.(请填写序号)
①,;
②,;
③,;
④,.
【题型4 同旁内角互补两直线平行】
解题关键:先识别同旁内角,验证两角和为180°(互补),再根据“同旁内角互补,两直线平行”判定,注意与“相等”区分。
【典例4】.如图,在下列四组条件中,能判定的是( )
A. B. C. D.
跟随训练4-1.如图,下列条件中,不能判定直线的是( )
A. B. C. D.
跟随训练4-2.已知:如图,直线,被直线所截,,,说明:.
解:因为与直线相交于点E,,
所以________.
因为,
所以________,
所以________________(________________)(填推理的依据).
【题型5 平行公理的应用】
解题关键:紧扣平行公理——“经过直线外一点,有且只有一条直线与已知直线平行”,判断说法正误或解决作图唯一性问题。
【典例5】.如图,已知P是直线l外一点,若,则三点在同一条直线上.其依据是( )
A.两点确定一条直线
B.两点之间,线段最短
C.在同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直
D.过直线外一点有且只有一条直线与这条直线平行
跟随训练5-1.如图①,有一个可折叠的晾衣架放置在水平地面上,图②是其侧面示意图,其中是地面,当时,时,.同时满足上述条件时,一定有N,P,M三点在同一条直线上,其依据是___________从下列选项中选取合适的填写,只填序号①同位角相等,两直线平行.②过直线外一点有且只有一条直线与这条直线平行.③两点确定一条直线.
跟随训练5-2.下列说法中,正确的个数是( )
①在同一平面内,不重合的任意两条直线的位置关系不是相交就是平行;
②过一点有且只有一条直线与已知直线平行;
③过两条直线,外一点,画直线,使,且;
④若直线,,则.
A.4 B.3 C.2 D.1
【题型6 平行公理推论的应用】
解题关键:牢记推论“平行于同一条直线的两条直线互相平行”,已知两条直线都平行于第三条直线,直接判定这两条直线平行。
【典例6】.被誉为“中国最美公路”之一的新疆的独库公路,在5月31号恢复通车.独库公路是北起克拉玛依市独山子区,南至阿克苏地区库车市,全长561公里,它纵跨天山一半路段,海拔都在两千米以上,在独库公路上行驶一天就能够穿越四季,图1是蜿蜒曲折的弯路,局部公路抽象成图2.当,,那么的理由是______.
跟随训练6-1.如图,已知点在上,平分平分.
(1)求证:;
(2)若,求证:.
跟随训练6-2.小可在纸上画了25条直线,,…,.若,,,,….照此规律,则与的位置关系为___________.
【题型7 用直尺、三角板画平行线】
解题关键:规范步骤——① 放:把三角板的一边靠在已知直线上;② 贴:把直尺靠在三角板的另一边;③ 推:沿直尺推动三角板,使三角板与已知直线重合的边移动到指定位置;④ 画:沿三角板的这条边画出平行线。
【典例7】.在如图所示的方格纸中,每个小正方形的边长为1,已知点,,都在格点上.利用网格画出下列各图.
(1)在图中标出格点,使得,并画出;
(2)在图中标出格点,使得,并画出标出垂足.
跟随训练7-1.在如图所示的方格纸中,横竖线的交点称为格点,为格点.(利用方格纸作图,画出的点、线用铅笔描粗描黑)
(1)过点画直线;
(2)在线段上找一点,使得点与点距离最短,在图中作出点,此时最短蕴含的数学道理是__________;
(3)点为图中的格点,点与点不重合,则满足的点有__________个.
跟随训练7-2.如图,在的正方形网格中,点是的边上的一点.
(1)过点画的平行线;
(2)过点画的垂线,交于点;
(3)点到直线的距离是线段_____的长度.
(4)比较线段大小:根据_____最短,得_____(填“>”、“<”或“=”)
05
过关•检测
1.下列图形中,与是内错角的是( )
A. B.
C. D.
2.滑雪项目图标抽象出的几何图形如图所示.有下列判断: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.其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
3.如图,下列叙述不正确的是( )
A.和是内错角 B.和是同位角
C.和是同旁内角 D.和是邻补角
4.已知,下列图形中,能确定的是( )
A. B. C. D.
5.羽毛球是大家最喜欢的球类运动之一,老师在校园东侧空地上为大家设计了一块简易的羽毛球场如图1所示,小明想帮助老师验证一下,边界线和是否平行,如图2所示在下列关于、、、的条件中,可得到的是( )
A. B. C. D.
6.如图,下列说法中:①若,则;②若,则;③若,则;④若,则.其中正确的有:( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
7.如图是刻度尺的一段,为判断有刻度的一边()与它的对边()是否平行,启航小组的四位同学分别给出以下四种方案,其中不可行的方案是( )
A.度量刻度尺左边的两个角是否都是直角,若是,则平行
B.画一条直线,分别与,相交,度量其中一对内错角,若相等,则平行
C.画一条直线,分别与,相交,度量其中一对同位角,若相等,则平行
D.将直角三角板的直角顶点F放置于刻度尺内部,三角板两直角边,分别与刻度尺的两条边,相交于点M,N,度量与,若相等,则平行
8.将一块含有、、的三角尺如图放置,点A、B分别在直线m、n上,下列条件中:①,②,③,④,⑤,,能判断的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
9.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).
10.如图,点E在AC的延长线上.给出下列条件:①;②;③;④.能判定的条件是_______(填序号)
11.一副三角尺按如图所示(共顶点A)的方式叠放在一起.若固定三角尺ABC,三角尺ADE绕点A旋转一周,则当的度数为_______时,.
12.如图是一个汽车雨刮器,李华画出了如图所示的简易示意图,经测量发现,所以他判断,李华作出此判断的依据是________.
13.如图所示的五个角中,的同位角是______.
14.如图,三点都在格点上(小正方形的顶点叫做格点).
(1)请仅用无刻度的直尺完成画图(不要求写画法)
①过点画直线的平行线,并标出直线所经过的格点;
②过点画直线的垂线,并标出直线所经过的格点及垂足;
(2)在(1)画图结果的基础上,线段_________的长就是点到直线的距离;
(3)连接,比较大小:_________(填“>”“<”或“=”).
15.如图,已知,,,求证:.请完成下列证明过程:
证明:∵,(已知)
∴ ( )
又∵(已知)
∴ (等式的性质)
即
∴ (内错角相等,两直线平行)
16.如图,一个方块从某一个起始角开始,经过若干步跳动后,到达终点角,跳动时,每一步只能跳到它的同位角或内错角或同旁内角的位置上,例如:从跳到终点位置的路径如下:
路径1:.
路径2:.
……
(1)写出任意一条从起始位置→终点位置的路径;
(2)从起始位置依次按内错角、同位角、同旁内角的顺序能否到达终点位置?并写出路径.
17.已知:如图,平分,,求证:.
18.如图,平分,,.求证:.
19.如图,直线与被直线所截,分别交于点P、O,且分别平分和,.
(1)求证:;
(2)若,求的度数.
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