内容正文:
第4章 平面内的两条直线
4.5 垂线
1
第4章 平面内的两条直线
课堂小结
获取新知
随堂演练
情景引入
例题讲解
4.5 第1课时 垂线
2
画框的边线,十字路口两条笔直的街道,屋架的横梁与支撑梁等都相交成多少度的角?
情景引入
同一平面内的两条直线相交所成的四个角中,若有一个角是直角(90°)(此时可知其余三个角也是直角),则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,它们的交点叫作垂足.
b
a
O
垂直的定义
用字母和“⊥ ”表示垂直.
垂直的表示:
如图,a、b互相垂直, 垂足为O,则记为:
a⊥b或b⊥a.
若要强调垂足,则记为:a⊥b, 垂足为O.
如图,a、b互相垂直,O叫做垂足. a叫做b的垂线,b也叫做a的垂线.
读做“a垂直于b”或“b垂直于a”
获取新知
归纳总结
垂直定义的理解
(1)由两直线垂直可得其夹角为90°;
(2)由两直线的夹角为90°,可得两直线互相垂直.
在相交线的模型中,固定木条a,转动木条b,当b的位置变化时,a、b所成的角α也会发生变化.
当α =90°时,a与b垂直.
当α ≠90°时,a与b不垂直,叫斜交.
两条直线相交
斜交
垂直
垂直是相交的特殊情况.
)
α
a
b
b
b
b
b
)
α
b
a
O
α
斜线定义:两条直线相交不成直角时,其中一条直线叫做另一条直线的斜线,它们的交点叫做斜足.
从垂直的定义可知,判断两条直线互相垂直的关键是:
只要找到两条直线相交时四个交角中一个角是直角.
例如:若∠α=90°,则a⊥b,垂足为O点.
如图,直线CD是AB的斜线,同样,直线AB也是CD的斜线,点O是斜足.
日常生活中,两条直线互相垂直的情形很常见,说出图中的一些互相垂直的线条.
你能再举出其他例子吗?
做一做
生活中的垂直
问题1 如图,在同一平面内,如果直线a⊥l, b⊥l,那么a//b吗?
l
a
b
1
2
解:a∥b.
因为直线a⊥l, b⊥l,
所以∠1=∠2=90°,
所以a∥b.(同位角相等,两直线平行)
垂线的性质1
在同一平面内,垂直于同一条直线的两条直线平行.
归纳总结
Administrator (A) - 垂线的这两条性质并没有直接应用于逻辑推理中,只作为结论了解即可.
问题2 如图,在同一平面内,如果a//b,l⊥a,那么l⊥b吗?
l
a
b
1
2
解:l⊥b.
因为l⊥a,
所以∠1=90°,
因为a//b,所以∠2=∠1=90°,
(两直线平行,同位角相等)
从而l⊥b.
在同一平面内,如果一条直线垂直于两条平行线中的一条,那么这条直线垂直于另一条.
垂线的性质2
归纳总结
Administrator (A) - 判断两条直线垂直最基本的方法就是说明这两条直线的夹角等于90°.
Administrator (A) - 垂线的两条性质中,不要遗漏条件“在同一平面内”,以保证定理的精确性.对于垂线的概念和性质,要让学生理解记忆
【例1】 在如图所示的简易屋架中,BD,AE,HF都垂直于CG,若∠1=60°,求∠2的度数.
解:因为BD,AE都垂直于CG,
所以 ∠BDC=∠AEC=90.
所以 BD∥AE(同位角相等,两直线平行).
从而 ∠2=∠1=60°(两直线平行,同位角相等).
例题讲解
【例2】 如图,在△ABC中,CD⊥AB于点D,∠1=∠2,求∠BEF的度数.
解:因为CD⊥AB,
所以∠BDC=90°.
又因为∠1=∠2,
所以DC∥EF ( ).
所以∠BEF=∠BDC=90° ( ).
同位角相等,两直线平行
两直线平行,同位角相等
1、如图,直线AB,CD相交于点O,EO⊥CD, ∠BOE=60°,
求∠AOC的度数.
A
B
C
D
E
O
解:因为 EO⊥CD,
所以∠EOD=90°,
又∠BOE+∠BOD=∠EOD=90°,
所以∠BOD=90°-∠BOE=90°-60°=30°.
又 ∠AOC=∠BOD ,
所以 ∠AOC=30°.
随堂演练
2.如图,AB⊥AD,CD⊥DA,∠B=56°,求∠C的度数.
解: 因为AB⊥AD,
CD⊥AD,
所以DC∥AB.
所以∠B+∠C=180°,
所以∠C=180°-∠B=180°-56°=124°.
A
B
C
D
垂线
垂线的定义
两条直线相交所成的四个角中,有一个角是直角时,这两条直线叫做互相垂直.其中一条直线叫做另一条直线的垂线,它们的交点叫做垂足.
垂线的性质与判定
1.在同一平面内,垂直于同一条直线的两条直线平行.
2.在同一平面内,如果一条直线垂直于两条平行线中的一条,那么这条直线平行于另一条.
课堂小结
第4章 平面内的两条直线
课堂小结
获取新知
随堂演练
知识回顾
例题讲解
4.5 第2课时 垂线的性质与点到直线的距离
1.掌握垂线的基本事实:在同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直;(重点)
2.理解垂线段最短的性质及点到直线的距离的概念.(重点、难点)
17
回顾上节课学的垂线的定义.
当两条直线相交所成的四个角中,有一个角是直角(90°)时,这两条直线互相垂直,其中一条直线叫另一条直线的垂线,它们的交点叫垂足.
知识回顾
用三角尺或量角器过一点P画已知直线 l 的垂线.
(1)经过直线l上一点P画l的垂线a;
a
(2)经过直线l外一点P画l的垂线b.
b
这样的直线分别可以画出几条呢?
有且只有一条.
获取新知
a
b
思考:这样的直线分别可以画出几条呢?
有且只有一条.
假如过点P还有一条直线 c⊥l,则c∥a(或c∥b),但是c与a(或b)有公共点P,这是不可能的.
理 由
我们有如下基本事实:
思考:
去掉条件“在同一平面内”,这个性质还正确吗?你能举出反例说明吗?
在同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直.
思考:如果直线PC与PD都与l垂直,那么PC与PD的位置关系怎样?
重合
归纳总结
P
A
B
D
l
G
如图,设PO 垂直于直线m,O为垂足,线段PO 叫做点P到直线 l 的垂线段.
经过点P的其他直线交l于A,B,C,D, …,线段PA,PB,PC,PD,…都不是垂线段,称为斜线段.
O
C
E
F
概念认知
线段PA,PB,PC,PD , …,PO中,哪条线段最短?
用圆规比较垂线段PO和斜线段PA,PB,PC,…,PD 的长度
可知垂线段PO最短.
P
A
B
D
l
G
O
C
E
F
想一想
直线外一点与直线上各点连接的所有线段中,垂线段最短.
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.
简单说成:垂线段最短.
归纳总结
由上可知:
Administrator (A) - 垂线段与点到直线的距离是两个不同的概念,垂线段是一条线段,而点到直线的距离是垂线段的长度.
1、你能量出图中点P到直线AB的距离吗?
答:PO的长度就是点P到AB的距离.
O
做一做
Administrator (A) - 与垂线段有关的作图,一般是过一点作已知直线的垂线,作图的依据是“垂线段最短”.
2、如图,某单位要在河岸l上建一个水泵房引水到C处,问建在哪个位置才最节省水管?为什么?
答:过C作l的垂线,设D为垂足,水泵房应建在D处. 因为垂线段最短.
D
做一做
我们可以把点到直线的距离转化为点到点的距离.
【例1】如图,在三角形ABC中,∠ABC=90°,BD⊥AC,垂足为D,AB=5,BC=12,AC=13.
求:(1)点A到直线BC的距离;
(2)点B到直线AC的距离.
(1)解:因为∠ABC=90°,
所以AB⊥BC.
所以线段AB即为点A到直线BC的垂线段.
因为AB=5,
所以点A到直线BC的距离为5.
例题讲解
(2)解:因为BD⊥AC,
所以线段BD的长度即为点B到直线AC的距离.
所以点B到直线AC的距离为 .
【例1】如图,在三角形ABC中,∠ABC=90°,BD⊥AC,垂足为D,AB=5,BC=12,AC=13.
求:(1)点A到直线BC的距离;
(2)点B到直线AC的距离.
如图,在直角三角形ABC中,∠A=90°,AB= 3,AC=4,BC=5,求点A到BC的距离,点C到AB的距离.
随堂演练
解:(1)作AD⊥BC,垂足为D,
所以线段AD的长度即为点A到直线BC的距离.
所以点A到直线BC的距离为
(2)因为∠BAC = 90°,
所以BA⊥AC,A为垂足.
所以线段AC即为点C到直线AB的垂线段.
因为AC = 4,
所以点C到直线AB的距离为4.
2. 某公园的4条纵横交错的人行道和一喷泉的示意图如图所示(比例尺为1: 5000),其中直线a,b,c,d表示人行道,点P表示喷泉,量出点P到4条直线的距离,并求出其实际距离.
解:略(实际距离=测量距离×5000,根据上述公式自行计算).
3. 如图,体育课上应该怎样测量同学们的跳远成绩?
答:量绳的一端放在“落足点”, 拉直与起跳板垂直.
课堂小结
垂线的性质:
①在同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直。
②直线外一点与直线上各点连接的所有线段中,垂线段最短.
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