内容正文:
专题10平行线判定.垂线与平行线间距离同步讲义
· 掌握平行线的三种判定方法,能正确进行推理判断。
· 理解垂线的概念与性质,会画垂线,知道垂线段最短。
· 理解点到直线的距离,会进行简单应用。
· 理解平行线间的距离,知道其处处相等并会计算。
· 规范几何语言,提升推理与识图能力。.
必备知识
点梳理
1.平行线的判定
2.垂线的定义与性质
3.两条平行线间的距离
常考题型
精讲精炼
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.由平行线判定与性质求角度
5.由平行线判定与性质证明
6.垂线的定义理解
7.同平面垂直于同线的两线平行
8.垂线的画法
9.垂线段最短
10.点到直线的距离
11.求平行线间的距离
12.由平行线间距离解决问题
强化巩固
解答题(5题)
【知识点01.平行线的判定】
1.同位角相等,两直线平行
两条直线被第三条直线所截,若同位角相等,则这两条直线平行。
2.内错角相等,两直线平行
两条直线被第三条直线所截,若内错角相等,则这两条直线平行。
3.同旁内角互补,两直线平行
两条直线被第三条直线所截,若同旁内角和为 180°,则两直线平行。
4.推论
平行于同一条直线的两条直线互相平行。
同一平面内,垂直于同一条直线的两条直线互相平行。
符号语言:∵ a⊥c,b⊥c(已知),∴ a∥b(垂直于同一直线的两直线平行)▶ 推导:由垂直得∠1=∠2=90°(同位角相等),再证平行;此推论仅适用于同一平面内,空间中不成立。
【知识点02.垂线的定义与性质】
1.定义
两条直线相交成直角(90°),称这两条直线互相垂直,记作 AC⊥BD。
2.基本性质
同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直。
连接直线外一点与直线上各点的所有线段中,垂线段最短。
3.点到直线的距离
直线外一点到这条直线的垂线段的长度,叫做点到直线的距离。
【知识点03.两条平行线间的距离】
1.定义
两条平行线中,一条直线上任意一点向另一条直线作垂线,垂线段的长度叫做这两条平行线间的距离。
2.重要性质
两条平行线间的距离处处相等。
3.与点到直线距离的关系
平行线间的距离,本质就是一条直线上任意一点到另一条直线的距离
【题型1.同位角相等两直线平行】
【典例】如图,请给出一个条件:______,使的理由是同位角相等,两直线平行.
【答案】
【分析】本题考查平行线的判定,解题的关键是正确认识同位角.
在图中找到能证得的同位角即可.
【详解】解:∵图中使的理由是同位角相等,两直线平行,
故答案为:.
【跟踪专练1】如图所示,以下条件中能判断的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了平行线的判定,关键是熟练掌握平行线的判定方法;根据同位角相等,两直线平行即可判断 .
【详解】解:∵,
∴,
∵,
∴,
故选:B .
【跟踪专练2】如图,给出条件:①;②;③;④,其中能判定的是____.(注:填上所有符合条件的序号)
【答案】②③④
【分析】根据平行线的判定条件逐一判断即可.
【详解】解:由条件,可以通过同位角相等,两直线平行得到,不能得到,故①不符合题意;
由条件,可以通过内错角相等,两直线平行得到,故②符合题意;
由条件,可以通过同旁内角互补,两直线平行得到,故③符合题意;
由条件,可以通过同旁内角互补,两直线平行得到,故②符合题意;
综上可知,能判定的是②③④.
【跟踪专练3】如图,要使,可以添加的条件是 ( )
①;②;③;
④;⑤.
A.①③ B.②④ C.①②③ D.②④⑤
【答案】D
【分析】本题考查了平行线的判定的应用,能熟记平行线的判定定理是解此题的关键,
平行线的判定有: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,逐个判断即可.
【详解】解:①根据,内错角相等,两直线平行,能推出,不能推出,不符合题意;
②根据,能推出,符合题意;
③根据,能推出,不能推出,不符合题意;
④根据,能推出,符合题意;
⑤根据,能推出,符合题意;
综上,要使,可以添加的条件是②④⑤.
故选:D.
【题型2.内错角相等两直线平行】
【典例】如图所示,已知,,则的度数为______.
【答案】
【分析】本题考查了平行线的判定与性质,先根据“内错角相等,两直线平行”判定,再根据平行线的性质可得,由此求解即可.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
又∵,
∴.
故答案为:.
【跟踪专练1】如图所示,点E在的延长线上,下列条件中能判断的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由平行线的判定定理可证得,选项A,C,D能证得,只有选项B能证得.注意掌握排除法在选择题中的应用.
【详解】解:A.∵,本选项不能判断,故A错误;
B.∵,∴,故B正确;
C.∵,∴.本选项不能判断,故C错误;
D.∵,∴.故本选项不能判断,故D错误.
【跟踪专练2】如图所示,直线,被直线,所截,下列条件能判定的是________.(填序号)
①;②;③;④.
【答案】③④
【分析】此题考查了平行线的判定,平行线的判定方法有: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.据此逐个判断即可.
【详解】解:① ,则,故不能判定;
②,则,故不能判定;
③设的对顶角为,
,
,.
,
∵和是同旁内角,
;
④∵,
和是同旁内角,
.
故答案为:③④.
【跟踪专练3】如图,直线、被、所截,下列结论中能判断的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据平行线的判定定理: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,结合图形中角的位置关系依次进行判断即可.
【详解】解: A、与分别在直线,的外侧,且在截线的同侧,不是同位角也不是内错角,无法判断,故A错误,该选项不符合题意;
B、与是直线,被直线所截形成的同位角,
∵,
∴(同位角相等,两直线平行),故B正确,该选项符合题意;
C、与是直线 , 被直线所截形成的角,与直线无关,无法判断,故C错误,该选项不符合题意;
D、与涉及四条直线,无法直接判断,故D错误,该选项不符合题意.
故选 :B.
【题型3.同旁内角互补两直线平行】
【典例】如图所示,一个弯形管道的拐角,,管道,的关系是__________,依据是__________.
【答案】 同旁内角互补,两直线平行
【分析】根据题意推出,即可根据同旁内角互补,两直线平行得出结论.
【详解】解:∵,,
∴,
∴(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.
【点睛】本题主要考查了平行线的判定,解题的关键是掌握同旁内角互补,两直线平行.
【跟踪专练1】如图,下列条件中,不能判断直线的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了平行线的判定,根据内错角相等,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.进行判定即可作答.
【详解】解:A.,满足内错角相等,能判断直线;
B.,不能判断直线;
C.,满足同位角相等,能判断直线;
D.,满足同旁内角互补,能判断直线.
故选:B.
【跟踪专练2】如图,点,,分别在,,上,若,则________________;若,则________________.
【答案】
【分析】本题考查了平行线的判定,掌握识别同旁内角并利用其互补关系判定平行的方法是解题的关键.
利用同旁内角互补,两直线平行的判定定理,通过已知的角度和为,确定哪两条直线被哪条截线所截,从而判定平行关系.
【详解】解:若:与是直线被直线所截的同旁内角,根据同旁内角互补,两直线平行,可得:.
若:与是直线被直线所截的同旁内角,根据同旁内角互补,两直线平行,可得:.
故答案为:、、、.
【跟踪专练3】如图,下列①;②;③;④;⑤.能判定的条件有( )
A.个 B.个 C.个 D.个
【答案】C
【分析】本题主要考查了平行线的判定,解决本题的关键是根据同位角相等、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;逐项进行判断.
【详解】解:和是、被 所截形成的内错角,
当时,
根据同旁内角互补,两直线平行,可证,
故①能判定;
和是、被所截形成的内错角,
根据内错角相等,两直线平行,可证,
但是不能判定,
故②不能判定;
和是、被所截形成的内错角,
根据内错角相等,两直线平行,可证,
故③能判定;
和是、被所截形成的同位角,
根据同位角相等,两直线平行,可证,
故④能判定;
和是、被所截形成的内错角,
根据内错角相等,两直线平行,可证,
但是不能判定,
故⑤不能判定;
综上所述,能判定的条件有个.
故选:C.
【题型4.由平行线判定与性质求角度】
【典例】如图所示是一探照灯灯碗的纵剖面,从位于O点的灯泡发出的两束光线、经灯碗反射以后沿着与平行的方向射出,已知,,则的度数为_______.
【答案】65
【分析】本题考查了平行线的判定和性质.
根据题意得到,进而得到,,再根据得到,进而计算即可.
【详解】解:∵从位于O点的灯泡发出的两束光线、经灯碗反射以后沿着与平行的方向射出,
∴,
∴,,
∵,
∴,
即
∴.
故答案为:.
【跟踪专练1】如图1是一个由齿轮、轴承、托架等元件构成的手动变速箱托架,其主要作用是动力传输.如图2是手动变速箱托架工作时某一时刻的示意图,已知,,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了平行线的性质,熟知平行线的性质是解题的关键.延长交直线于点,根据平行线的性质求出,从而求出,再由求出,从而求出的度数.
【详解】解:延长交直线于点,
,,
,
,
,
,
,
,
,
故选:C.
【跟踪专练2】.两块含角的三角板如图所示叠放,现固定三角板不动,将三角板绕顶点顺时针转动,使两块三角板至少有一组边互相平行,则所有可能的度数为______.
【答案】或或或
【分析】本题考查了平行线的判定与性质,熟练掌握平行线的性质是解题关键.分四种情况:①,②,③,④,根据平行线的性质求解即可得.
【详解】解:由题意可知,,,.
①如图1,当点在上时,
∵,
∴,
∴,符合题意,
∴此时;
②如图2,当时,
∴,
∴;
③如图3,当时,
∴;
④如图4,当时,
∴;
综上,所有可能的度数为或或或,
故答案为:或或或.
【跟踪专练3】如图,已知直线,将一副三角板按如图所示放置在两条平行线之间,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】过点B作,过点D作,可得,得出,,,利用,求出,再求出,即可求解.
【详解】如图,过点B作,过点D作,
∵直线,
∴,
∴,,,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴.
【题型5.由平行线判定与性质证明】
【典例】如图,已知,则可推得.理由如下:
(已知),
______(______).
(已知),
______(______),
(______).
【答案】 D 两直线平行,同旁内角互补 D 等量代换 同旁内角互补,两直线平行
【分析】该题考查了平行线的性质和判定,根据题干思路解答即可.
【详解】解:(已知),
(两直线平行,同旁内角互补).
(已知),
(等量代换),
(同旁内角互补,两直线平行).
故答案为:D;两直线平行,同旁内角互补;D;等量代换;同旁内角互补,两直线平行.
【跟踪专练1】如图,下列结论不正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
【答案】B
【分析】由题意直接根据平行线的性质与判定,对各选项进行逐一判定即可.
【详解】解:A. 若,则,不符合题意;
B. 若,则,原推理错误,符合题意;
C. 若,则,不符合题意;
D. 若,则,不符合题意.
【跟踪专练2】如图,已知平分,平分,,下列结论:①;②;③;④若,则.其中,正确的序号是__________ .
【答案】①②④
【分析】此题主要考查了平行线的性质以及平行公理等知识,正确利用平行线的性质分析是解题关键.利用角平分线的性质和三角形的内角和得到,再根据平行线的性质和外角定理可得答案.
【详解】解:平分,
,
平分,
,
又,
,
,故①正确;
,
,
,故②正确;
若,
,
,
,
,
,故④正确;
从现有条件无法推导出③的结论.
故答案为:①②④.
【跟踪专练3】如图,在四边形中,,点在的延长线上,连接交于点,,点、在上,连接、,已知,,,下列结论:与互为同位角;②;③平分;④.其中正确的结论是( )
A.②③ B.①②③ C.①④ D.①②④
【答案】A
【分析】本题考查了平行线的性质,角平分线的定义,同位角的定义,由同位角的定义即可判断①;由内错角相等,两直线平行即可判断②;证明即可判断③;求出即可判断④;熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
【详解】解:①与互为同旁内角,故①错误,不符合题意;
②∵,
∴,故②正确,符合题意;
③∵,
∴,
∵,
∴,
∴平分,故③正确,符合题意;
④∵,,
∴,
∴,故④错误,不符合题意;
综上所述,正确的有②③,
故选:A.
【题型6.垂线的定义理解】
【典例】如图,,交于点,于点.若,则_____°.
【答案】25
【分析】根据相交线的性质可得到,根据垂线的性质得到,最后利用进行解答即可.
【详解】解:,交于点,
,
,
,
.
【跟踪专练1】如图,点A,O,B在一条直线上,,且,垂足为点O,,那么的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据计算,再根据垂直的定义得到,再利用角的和差即可求解.
【详解】解:∵,,
∴,
∵,
∴,
∴.
【跟踪专练2】如图,已知,,,,则_____.
【答案】
【分析】本题考查了平行线的判定和性质,垂线的定义,由平行线的性质可得,再证明,得到,进而根据角的和差关系即可求解,掌握是解题的关键.
【详解】解:∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
故答案为:.
【跟踪专练3】汉代初期的《淮南万毕术》是中国古代科学的重要文献,书中所记载的“取大镜高悬,置水盆于其下,则见四邻矣”,是古人利用光的反射定律,探清井底情况的方法,如图是一口深井的平面示意图,,当太阳光线与地面所成夹角时,要使太阳光线经反射后刚好垂直于地面(即)射入深井底部,则需要调整平面镜与地面的夹角等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了垂线和角的计算,根据,得,所以,再根据,得,即可得.
【详解】解:如图,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴.
故选:D.
【题型7.同平面垂直同线两线平行】
【典例】如图,直线,.若,则的大小为_____度.
【答案】113
【分析】本题主要考查了平行线的性质与判定,平角等知识点,可证明直线,由平行线的性质求出的度数,再由平角的定义即可求出的度数.
【详解】解:如图所示,∵直线,,
∴直线,
∴,
∵,
∴,
故答案为:.
【跟踪专练1】已知,,是同一平面内的三条直线,下列说法正确的是( )
A.若,,则 B.若,,则
C.若,,则 D.若,,则
【答案】D
【详解】解:由,,是同一平面内的三条直线,
、∵,,
∴,该选项错误,不符合题意;
、∵,,
∴,该选项错误,不符合题意;
、∵,,
∴,该选项错误,不符合题意;
、根据平行公理的推论,同一平面内平行于同一条直线的两条直线互相平行,
∵,,
∴,该选项正确,符合题意.
【跟踪专练2】在同一平面内,现有2025条直线,,,,,且有,,,,…,则直线与的位置关系是______.
【答案】
【分析】本题考查了图形规律探究,平行线的判定与性质,解题的关键是找到直线位置关系的规律.通过分析直线间位置的交替规律,与的位置关系以4为周期循环,然后即可作答.
【详解】解:∵,,,,
∴,,,,
依此类推,,,,,…
可以发现,与的位置关系以4为周期循环,
∵,余数为0,
∴.
故答案为:.
【跟踪专练3】如图,在中,,,,把沿着直线的方向平移后得到,连接,,有以下结论①;②;③;④,其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】D
【分析】本题考查了平移的性质:新图形中的每一点,都是由原图形中的某一点移动后得到的,这两个点是对应点.连接各组对应点的线段平行(或共线)且相等.把一个图形整体沿某一直线方向移动,会得到一个新的图形,新图形与原图形的形状和大小完全相同,根据平移的性质,结合图形,对每个结论进行一一分析,选出正确答案.
【详解】解:沿着直线的方向平移后得到,
,故①正确;
,故②正确;
故③正确;
,
又,
,
,故④正确;
故选:D.
【题型8.垂线的画法】
【典例】下列各图中,过直线l外点P画l的垂线,三角板操作正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:A.未经过点P,操作错误;
B.不垂直于l,操作错误;
C.经过点P,且垂直于l,操作正确;
D.不垂直于l,操作错误.
【跟踪专练1】下列各图中,过点P画直线l的垂线,用三角尺或量角器操作正确的是( )
A.①④ B.①③ C.②④ D.②③
【答案】B
【分析】本题考查的是过一点画已知直线的垂线,根据利用三角板或量角器画垂直的方法进行判断即可.
【详解】解:过点P画直线l的垂线,用三角尺或量角器操作正确的是①③;
故选:B.
【跟踪专练2】按下列要求画图,只能画出一条直线的是( )
A.①②③ B.②③ C.①② D.①③
【答案】D
【分析】本题考查平行公理和垂直,根据“在同一平面内,过直线外一点只能作一条直线与已知直线垂直”和“过直线外一点只能作一条直线与已知直线平行”即可解答.
【详解】在同一平面内,过直线外一点只能作一条直线与已知直线垂直,故①只能画出一条直线;
在同一平面内,过直线外一点能作无数条直线与已知直线相交,故②能画出无数条直线;
在同一平面内,过直线外一点只能作一条直线与已知直线平行,故③只能画出一条直线;
故选:D.
【跟踪专练3】下列说法中:①过直线外一点有且只有一条直线与已知直线平行;②点到直线的距离是指这点到直线的垂线段;③在同一平面内,若有一条直线和一点,则过点可以作两条直线和垂直于直线;④P是直线a外一点,A、B、C分别是a上的三点,,,,则点P到直线a的距离一定是1;⑤平移前后的两个图形的对应点连线一定平行.真命题的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4
【答案】A
【分析】利用平行公理可判断①;由点到直线的距离的定义可判断②与④;由过平面内的一点只能作一条直线的垂线可判断③;由平移的性质可判断⑤.
【详解】过直线外一点有且只有一条直线与已知直线平行,①正确;点到直线的距离是指这点到直线的垂线段长度,②错误;在同一平面内,若有一条直线a和一点A,则过点A只能作一条直线垂直于直线a,③错误;P是直线a外的一点,只有为点P到直线a的垂线段长时,点P到直线a的距离一定是1,④错误;平移前后的两个图形的对应点连线一定平行或在同一条直线上,⑤错误.故正确的个数为1个.
故选:A.
【点睛】本题考查了平行公理、点到直线的距离、图形平移的性质等知识点,解题的关键是准确理解以上的定义和性质.
【题型9.垂线段最短】
【典例】运动会上,甲、乙两名同学测黎明的立定跳远成绩,如图测得数据分别为米,米,米,则黎明的立定跳远成绩应该为___米.
【答案】
【分析】本题考查了垂线段最短,解题关键是掌握上述知识点并能运用求解.根据垂线段最短求解.
【详解】解:根据题意,得黎明的立定跳远成绩应该为米.
故答案为:
【跟踪专练1】如图,A是直线l外一点,过点A作于点B,在直线l上取一点C,连接,使,P在线段上,连接.若,则线段的长不可能是( )
A.4 B.5 C.2 D.5.5
【答案】C
【分析】此题主要考查了垂线段最短,直接利用垂线段最短以及结合已知得出的取值范围进而得出答案.
【详解】解:∵,,
∴,
∵于点B,
∴,
∴,
故不可能是2.
故选:C.
【跟踪专练2】如图,在三角形ABC中,,,,,将三角形沿某一个方向平移个单位,记三角形扫过的面积为,则下列说法正确的是________.(填写序号)①线段的长度是点到的距离;②的依据是垂线段最短;③点到线段的距离为;④的最大值为.
【答案】②③④
【分析】本题考查了垂线段最短,平移的性质,三角形的面积,熟练掌握平移的性质是解题的关键.
根据点到直线的距离,垂线段最短,三角形的面积公式,以及平移的性质,分析判断即可.
【详解】解:∵点到的距离是点到的垂线段的长度,
∴线段的长度不是点到的距离,
∴序号①不符合题意;
根据垂线段最短可知,,
∴序号②符合题意;
设点到线段的距离为,则
,
∴,
∴序号③符合题意;
在三角形ABC中,,,,,
∴,,
∴如图,当沿垂直于的方向平移个单位时,扫过的面积最大,
此时,,
∴序号④符合题意;
故答案为:②③④.
【跟踪专练3】如图,观察图形,下列说法:①过点A有且只有一条直线AC垂直于直线l;②线段AB,AC,AD中,线段AC最短,因为两点之间,线段最短;③线段AB,AC,AD中,线段AC最短,因为垂线段最短;④线段AC的长是点A到直线l的距离.其中正确的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】此题主要考查了垂线段,解题的关键是掌握垂线的性质,以及点到直线的距离,是垂线段的长度.
根据垂线段:从直线外一点引一条直线的垂线,这点和垂足之间的线段叫做垂线段;垂线段的性质:垂线段最短;垂线的性质: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:①过点有且只有一条直线垂直于直线,该说法正确,符合题意;
②线段、、中,线段最短,是因为垂线段最短,该说法错误,不符合题意;
③线段、、中,线段最短,是因为垂线段最短,该说法正确,符合题意;
④线段的长是点到直线的距离,该说法正确,符合题意;
正确的说法为①③④,有个,
故选:C.
【题型10.点到直线的距离】
【典例】如图,,,垂足分别是点、.点到直线的距离是线段________的长度.
【答案】
【分析】本题考查了点到直线的距离.由点到直线的距离定义,即可求解.
【详解】解:因为,
所以点C到直线的距离是线段的长度.
故答案为:
【跟踪专练1】跳远成绩是沙坑中留下的最近着地点到起跳线的距离.下图是某同学立定跳远后留下的脚印,则他的成绩是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解:由图可得左脚的脚印距离起跳线的最短距离为,
故他的成绩为.
【跟踪专练2】如图,中,,D为BC边上的一点,连接AD,E为线段AD上的一个动点,过点E作,垂足为F.如果,则的最小值为______.
【答案】4.8
【分析】本题主要考查了垂线段最短,点到直线的距离,解题关键是熟练掌握利用线段的性质解决最短路径问题.根据两点之间线段最短,当,,三点在同一直线上时,的值最短,过点作于点,交于点,利用已知条件和直角三角形的面积公式,列出关于的方程,解方程即可.
【详解】解:如图所示,过点作于点,交于点,
根据两点之间线段最短,当,,三点在同一直线上时,的值最短,
,
,
,,,
,
,
的最小值为.
故答案为:.
【跟踪专练3】如图,点P是直线a外的一点,点A、B、C在直线a上,且,垂足为点B,,则下列正确的语句是( )
A.线段的长是点P到直线a的距离
B.线段的长是点C到直线的距离
C.线段的长是点A到直线的距离
D.线段的长是点C到直线的距离
【答案】B
【分析】此题主要考查了点到直线的距离,掌握知识点是解题的关键.
根据 “从直线外一点到这条直线的垂线段的长度,叫做点到直线的距离”进行判断,即可解答.
【详解】解:A、线段的长是点C到直线的距离,故此选项不符合题意;
B、线段的长是点C到直线的距离,故此选项符合题意;
C、线段的长是点A到直线的距离,故此选项不符合题意;
D、线段的长是点C到直线的距离,故此选项不符合题意;
故选:B.
【题型11.求平行线间的距离】
【典例】如图,,,,,垂足分别为E、F,则图中点B到的距离等于图中线段______的长.(不可再添加线段)
【答案】/
【分析】本题考查两平行线间的距离处处相等,点到直线的距离是点到直线垂线段的长度.
【详解】解:,
到直线的距离与到直线的距离相等,
,
到直线的距离为线段的长,
到直线的距离为线段的长.
答案为:.
【跟踪专练1】如图,,点A在直线a上,点B,C在直线b上,,如果,,那么点A到直线b的距离为( )
A. B. C. D.不能确定
【答案】B
【分析】本题考查了平行线之间的距离,从一条平行线上的任意一点到另一条直线作垂线,垂线段的长度叫两条平行线之间的距离,由此可得出答案.
【详解】解:平行线a、b之间的距离.
故选:B.
【跟踪专练2】.,点,在直线上,点在直线上,,,,,则图中与之间的距离为________.
【答案】
【分析】本题考查了两条平行线间的距离,三角形的面积的计算,解决本题的关键是熟记点到直线的距离的定义,正确的识别图形,明确三角形面积的不同计算方法.根据三角形的面积计算公式即可得到结论.
【详解】解:设与之间的距离为,
则,
,,,
,
与之间的距离为,
故答案为:.
【跟踪专练3】如图,正方形网格中,ABC的顶点A,B,C都在格点上,对于点P,Q,M,N分别与点B,C为顶点构成三角形,面积与ABC不相等的是( )
A.P B.Q C.M D.N
【答案】B
【分析】利用平行线的性质,以及三角形同底等高面积相等的性质进行判定即可解答.
【详解】因为正方形网格中,P,Q,M,N都在网格格点上,如图,
过A点作BC的平行线,则这条平行线经过N,
根据两平行线之间距离相等的特点,可得,
N与点B,C为顶点构成三角形,面积与ABC相等,故D选项不符合题意;
过M点作BC的平行线,恰好经过M点、P点,根据三边对应相等可得,
M、P分别与点B,C为顶点构成三角形,面积与ABC相等,故A、C选项不符合题意;
与 中,底边BC相等,但是高不相等,所以 与面积不相等,
Q分别与点B,C为顶点构成三角形,面积与ABC不相等,故B选项符合题意;
故正确选项为:B.
【点睛】题目主要考查了两平行线间距离相等,两个三角形同底等高则面积相等的性质.
【题型12.由平行线间距离解决问题】
【典例】如图,梯形中,,对角线交于点O,若的面积是4,,那么的面积=______,若的面积等于1,的面积是4,则的面积=______.
【答案】 12 3
【分析】本题主要考查了平行线的性质,熟练掌握平行线间的距离相等是解题的关键.
根据平行线间的距离相等得到,即可求解的面积,再由平行线间的距离相等得到,然后由.
【详解】解:过点分别作,垂足为
∵
∴,
∴,
∵的面积是4,,
∴,
∴;
过点作直线的垂线,垂足为,
∵
∴,
∵,
∴
∴,
故答案为:12,3.
【跟踪专练1】如图,,平行四边形、三角形、梯形放置于和之间,它们的面积分别记为,则下列正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】此题考查了平行线之间的距离,设和之间的距离为h,然后表示出,进而求解即可.
【详解】解:∵
∴设和之间的距离为h,
∴,,,
∴.
故选:D.
【跟踪专练2】已知,为上一点,将线段沿方向平移至,与交于点,,若与的面积之和为,点是上一点,则当取得最小值为时,的长为_______________.
【答案】
【分析】本题考查三角形的面积、垂线段最短、平移的性质,掌握平移的性质,平行线间的距离相等、三角形的面积公式等是解题的关键.连接,,根据已知可得,,设,则, 进而求得,根据与的面积之和为,得出,根据当取得最小值为时,,进而根据三角形的面积公式,即可求解.
【详解】解:如图,连接,,
∵,
∴,
设,则,
又∵线段沿方向平移至,
∴,
∴,
∴
∵
∴
∵,
∴
∴
∵与的面积之和为,
即
解得:
∴
∵当取得最小值为时,
∴,
∴.
故答案为:.
【跟踪专练3】如图,P是直线m上一动点,A、B是直线n上的两个定点,且直线;对于下列各值:①点P到直线n的距离;②三角形的周长;③三角形的面积;④的大小.其中会随点P的移动而变化的是( )
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
【答案】C
【分析】本题考查了平行线的性质以及三角形的周长和面积计算.熟练掌握平行线的性质以及三角形的周长和面积计算是解题的关键.
通过分析点移动时各值得变化情况来判断即可.
【详解】解:直线,
点到直线n的距离不变,故①不符合题意;
,的长度随点的移动而变化,
的周长会随点的移动而变化,故②符合题意;
点P到直线n的距离不变,的大小不变,
的面积不变,故③不符合题意;
的大小随点的移动而变化,故④符合题意;
综上所述,随点P的移动而变化的是②④.
故选C.
【解答题】
1.如图,已知点在上,,,垂足分别为、,点、在上,交于点,,,则有.下面是小颖同学的思考过程,请你在括号内填上依据.
思考过程:
,,垂足分别为、(已知),
,(______)
(等量代换).
______(______).
(______)
(已知),
(______)
______(______),
(______)
(______)
(______)
【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;等量代换;;内错角相等,两直线平行;已知;同旁内角互补,两直线平行;平行于同一条直线的两条直线平行
【分析】本题主要考查了平行线的判定及性质,平行公理的推论,根据平行线的判定及性质、垂直定义解答即可.
【详解】证明:,,垂足分别为、(已知),
,(垂直的定义),
(等量代换),
(同位角相等,两直线平行),
(两直线平行,同位角相等),
(已知),
(等量代换),
(内错角相等,两直线平行),
(已知),
(同旁内角互补,两直线平行),
(平行于同一条直线的两条直线平行)
2.(1)如图,点、、都在格点上,请仅用无刻度的直尺完成画图.过点画直线的垂线CD,并标出直线CD所经过的格点及垂足,连接线段;
(2)线段_____的长就是点到直线的距离;
(3)比较大小:_____(填“>”“<”或“=”).
【答案】(1)见解析 (2)(3)
【分析】本题主要考查了利用网格作图,垂线段最短,解题的关键是熟练利用网格特征和几何基本性质.
(1)利用网格的边长与角度特征,构造直角三角形来作垂线;
(2)根据点到直线的距离定义,确定垂线段的长度即为点到直线的距离;
(3)根据“垂线段最短”的性质,比较垂线段与斜线段的长度大小.
【详解】解:(1)如图,线段即为所求;
(2)线段的长就是点到直线的距离,
故答案为:;
(3)
故答案为:.
3.如图,将沿着方向平移至的位置,平移的距离是边长度的1.5倍.
(1)若,,求的度数和的长.
(2)若的面积是,求四边形的面积.
【答案】(1),
(2)
【分析】本题考查了平移的性质以及平移的应用,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)先根据平移性质,得,则,结合条件,即可作答;
(2)作平行交于点.根据平移性质,得与平行四边形相等,可求解.
【详解】(1)解:沿着方向平移至,
.
,
.
平移的距离是边的1.5倍,
.
.
(2)解:作平行交于点D.
沿着方向平移至,
,.
、与平行四边形等高,.
.
平移的距离是边的倍,
.
设的高为h,
,,
平行四边形的面积三角形的面积,
四边形的面积为.
4.如图,分别是上的点,是上的点,连接,如果,
(1)判断与的位置关系,并说明理由;
(2)若是的平分线,,求的度数.
【答案】(1),理由见解析
(2)
【分析】(1)先根据“两直线平行内错角相等”得,再结合已知条件可得,然后根据“同旁内角互补两直线平行”得出答案;
(2)先根据“两直线平行同旁内角互补”得,再根据平行线的性质得,然后根据角平分线的定义得出答案.
【详解】(1)解:,理由如下:
∵,
∴.
∵,
∴,
∴;
(2)解:∵,
∴.
∵,
∴.
∵平分,
∴.
5.如图,已知:,.求证:.
【答案】见解析
【分析】利用内错角相等证,,然后利用平行公理推论即可解答.
【详解】证明:∵,
∴,
∵,
∴
∴..
试卷第1页,共3页
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专题10平行线判定.垂线与平行线间距离同步讲义
· 掌握平行线的三种判定方法,能正确进行推理判断。
· 理解垂线的概念与性质,会画垂线,知道垂线段最短。
· 理解点到直线的距离,会进行简单应用。
· 理解平行线间的距离,知道其处处相等并会计算。
· 规范几何语言,提升推理与识图能力。.
必备知识
点梳理
1.平行线的判定
2.垂线的定义与性质
3.两条平行线间的距离
常考题型
精讲精炼
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.由平行线判定与性质求角度
5.由平行线判定与性质证明
6.垂线的定义理解
7.同平面垂直于同线的两线平行
8.垂线的画法
9.垂线段最短
10.点到直线的距离
11.求平行线间的距离
12.由平行线间距离解决问题
强化巩固
解答题(5题)
【知识点01.平行线的判定】
1.同位角相等,两直线平行
两条直线被第三条直线所截,若同位角相等,则这两条直线平行。
2.内错角相等,两直线平行
两条直线被第三条直线所截,若内错角相等,则这两条直线平行。
3.同旁内角互补,两直线平行
两条直线被第三条直线所截,若同旁内角和为 180°,则两直线平行。
4.推论
符号语言:∵ a⊥c,b⊥c(已知),∴ a∥b(垂直于同一直线的两直线平行)▶ 推导:由垂直得∠1=∠2=90°(同位角相等),再证平行;此推论仅适用于同一平面内,空间中不成立。
【知识点02.垂线的定义与性质】
1.定义
两条直线相交成直角(90°),称这两条直线互相垂直,记作 AC⊥BD。
2.基本性质
同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直。
连接直线外一点与直线上各点的所有线段中,垂线段最短。
3.点到直线的距离
直线外一点到这条直线的垂线段的长度,叫做点到直线的距离。
【知识点03.两条平行线间的距离】
1.定义
两条平行线中,一条直线上任意一点向另一条直线作垂线,垂线段的长度叫做这两条平行线间的距离。
2.重要性质
两条平行线间的距离处处相等。
3.与点到直线距离的关系
平行线间的距离,本质就是一条直线上任意一点到另一条直线的距离
【题型1.同位角相等两直线平行】
【典例】如图,请给出一个条件:______,使的理由是同位角相等,两直线平行.
【跟踪专练1】如图所示,以下条件中能判断的是( )
A. B. C. D.
【跟踪专练2】如图,给出条件:①;②;③;④,其中能判定的是____.(注:填上所有符合条件的序号)
【跟踪专练3】如图,要使,可以添加的条件是 ( )
①;②;③;
④;⑤.
A.①③ B.②④ C.①②③ D.②④⑤
【题型2.内错角相等两直线平行】
【典例】如图所示,已知,,则的度数为______.
【跟踪专练1】如图所示,点E在的延长线上,下列条件中能判断的是( )
A. B.
C. D.
【跟踪专练2】如图所示,直线,被直线,所截,下列条件能判定的是________.(填序号)
①;②;③;④.
【跟踪专练3】如图,直线、被、所截,下列结论中能判断的是( )
A. B.
C. D.
【题型3.同旁内角互补两直线平行】
【典例】如图所示,一个弯形管道的拐角,,管道,的关系是__________,依据是__________.
【跟踪专练1】如图,下列条件中,不能判断直线的是( )
A. B.
C. D.
【跟踪专练2】如图,点,,分别在,,上,若,则________________;若,则________________.
【跟踪专练3】如图,下列①;②;③;④;⑤.能判定的条件有( )
A.个 B.个 C.个 D.个
【题型4.由平行线判定与性质求角度】
【典例】如图所示是一探照灯灯碗的纵剖面,从位于O点的灯泡发出的两束光线、经灯碗反射以后沿着与平行的方向射出,已知,,则的度数为_______.
【跟踪专练1】如图1是一个由齿轮、轴承、托架等元件构成的手动变速箱托架,其主要作用是动力传输.如图2是手动变速箱托架工作时某一时刻的示意图,已知,,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【跟踪专练2】.两块含角的三角板如图所示叠放,现固定三角板不动,将三角板绕顶点顺时针转动,使两块三角板至少有一组边互相平行,则所有可能的度数为______.
【跟踪专练3】如图,已知直线,将一副三角板按如图所示放置在两条平行线之间,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【题型5.由平行线判定与性质证明】
【典例】如图,已知,则可推得.理由如下:
(已知),
______(______).
(已知),
______(______),
(______).
【跟踪专练1】如图,下列结论不正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
【跟踪专练2】如图,已知平分,平分,,下列结论:①;②;③;④若,则.其中,正确的序号是__________ .
【跟踪专练3】如图,在四边形中,,点在的延长线上,连接交于点,,点、在上,连接、,已知,,,下列结论:与互为同位角;②;③平分;④.其中正确的结论是( )
A.②③ B.①②③ C.①④ D.①②④
【题型6.垂线的定义理解】
【典例】如图,,交于点,于点.若,则_____°.
【跟踪专练1】如图,点A,O,B在一条直线上,,且,垂足为点O,,那么的值为( )
A. B. C. D.
【跟踪专练2】如图,已知,,,,则_____.
【跟踪专练3】汉代初期的《淮南万毕术》是中国古代科学的重要文献,书中所记载的“取大镜高悬,置水盆于其下,则见四邻矣”,是古人利用光的反射定律,探清井底情况的方法,如图是一口深井的平面示意图,,当太阳光线与地面所成夹角时,要使太阳光线经反射后刚好垂直于地面(即)射入深井底部,则需要调整平面镜与地面的夹角等于( )
A. B. C. D.
【题型7.同平面垂直同线两线平行】
【典例】如图,直线,.若,则的大小为_____度.
【跟踪专练1】已知,,是同一平面内的三条直线,下列说法正确的是( )
A.若,,则 B.若,,则
C.若,,则 D.若,,则
【跟踪专练2】在同一平面内,现有2025条直线,,,,,且有,,,,…,则直线与的位置关系是______.
【跟踪专练3】如图,在中,,,,把沿着直线的方向平移后得到,连接,,有以下结论①;②;③;④,其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【题型8.垂线的画法】
【典例】下列各图中,过直线l外点P画l的垂线,三角板操作正确的是( )
A. B. C. D.
【跟踪专练1】下列各图中,过点P画直线l的垂线,用三角尺或量角器操作正确的是( )
A.①④ B.①③ C.②④ D.②③
【跟踪专练2】按下列要求画图,只能画出一条直线的是( )
A.①②③ B.②③ C.①② D.①③
【跟踪专练3】下列说法中:①过直线外一点有且只有一条直线与已知直线平行;②点到直线的距离是指这点到直线的垂线段;③在同一平面内,若有一条直线和一点,则过点可以作两条直线和垂直于直线;④P是直线a外一点,A、B、C分别是a上的三点,,,,则点P到直线a的距离一定是1;⑤平移前后的两个图形的对应点连线一定平行.真命题的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4
【题型9.垂线段最短】
【典例】运动会上,甲、乙两名同学测黎明的立定跳远成绩,如图测得数据分别为米,米,米,则黎明的立定跳远成绩应该为___米.
【跟踪专练1】如图,A是直线l外一点,过点A作于点B,在直线l上取一点C,连接,使,P在线段上,连接.若,则线段的长不可能是( )
A.4 B.5 C.2 D.5.5
【跟踪专练2】如图,在三角形ABC中,,,,,将三角形沿某一个方向平移个单位,记三角形扫过的面积为,则下列说法正确的是________.(填写序号)①线段的长度是点到的距离;②的依据是垂线段最短;③点到线段的距离为;④的最大值为.
【跟踪专练3】如图,观察图形,下列说法:①过点A有且只有一条直线AC垂直于直线l;②线段AB,AC,AD中,线段AC最短,因为两点之间,线段最短;③线段AB,AC,AD中,线段AC最短,因为垂线段最短;④线段AC的长是点A到直线l的距离.其中正确的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【题型10.点到直线的距离】
【典例】如图,,,垂足分别是点、.点到直线的距离是线段________的长度.
【跟踪专练1】跳远成绩是沙坑中留下的最近着地点到起跳线的距离.下图是某同学立定跳远后留下的脚印,则他的成绩是( )
A. B. C. D.
【跟踪专练2】如图,中,,D为BC边上的一点,连接AD,E为线段AD上的一个动点,过点E作,垂足为F.如果,则的最小值为______.
【跟踪专练3】如图,点P是直线a外的一点,点A、B、C在直线a上,且,垂足为点B,,则下列正确的语句是( )
A.线段的长是点P到直线a的距离
B.线段的长是点C到直线的距离
C.线段的长是点A到直线的距离
D.线段的长是点C到直线的距离
【题型11.求平行线间的距离】
【典例】如图,,,,,垂足分别为E、F,则图中点B到的距离等于图中线段______的长.(不可再添加线段)
【跟踪专练1】如图,,点A在直线a上,点B,C在直线b上,,如果,,那么点A到直线b的距离为( )
A. B. C. D.不能确定
【跟踪专练2】.,点,在直线上,点在直线上,,,,,则图中与之间的距离为________.
【跟踪专练3】如图,正方形网格中,ABC的顶点A,B,C都在格点上,对于点P,Q,M,N分别与点B,C为顶点构成三角形,面积与ABC不相等的是( )
A.P B.Q C.M D.N
【题型12.由平行线间距离解决问题】
【典例】如图,梯形中,,对角线交于点O,若的面积是4,,那么的面积=______,若的面积等于1,的面积是4,则的面积=______.
【跟踪专练1】如图,,平行四边形、三角形、梯形放置于和之间,它们的面积分别记为,则下列正确的是( )
A. B. C. D.
【跟踪专练2】已知,为上一点,将线段沿方向平移至,与交于点,,若与的面积之和为,点是上一点,则当取得最小值为时,的长为_______________.
【跟踪专练3】如图,P是直线m上一动点,A、B是直线n上的两个定点,且直线;对于下列各值:①点P到直线n的距离;②三角形的周长;③三角形的面积;④的大小.其中会随点P的移动而变化的是( )
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
【解答题】
1.如图,已知点在上,,,垂足分别为、,点、在上,交于点,,,则有.下面是小颖同学的思考过程,请你在括号内填上依据.
思考过程:
,,垂足分别为、(已知),
,(______)
(等量代换).
______(______).
(______)
(已知),
(______)
______(______),
(______)
(______)
(______)
2.(1)如图,点、、都在格点上,请仅用无刻度的直尺完成画图.过点画直线的垂线CD,并标出直线CD所经过的格点及垂足,连接线段;
(2)线段_____的长就是点到直线的距离;
(3)比较大小:_____(填“>”“<”或“=”).
3.如图,将沿着方向平移至的位置,平移的距离是边长度的1.5倍.
(1)若,,求的度数和的长.
(2)若的面积是,求四边形的面积.
4.如图,分别是上的点,是上的点,连接,如果,
(1)判断与的位置关系,并说明理由;
(2)若是的平分线,,求的度数.
5.如图,已知:,.求证:.
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