内容正文:
第12讲 相交线(知识详解+8典例分析+习题巩固)
【知识点01】对顶角
1. 定义 两个角有一个公共顶点,并且它们的两边分别互为反向延长线,称这样的两个角互为对顶角.
特别提醒: 对顶角是成对出现的,指两个角之间的位置关系,一个角的对顶角只有一个 .
内容
示图
∠ 1 和∠ 2 互为对顶角 .
2. 性质 对顶角相等 .
特别提醒: (1)两个角互为对顶角,它们一定相等;
(2)相等的两个角不一定是对顶角 .
【知识点02】垂直与垂线
1. 定义 在两条直线相交所成的4个角中,如果有一个角是直角,就说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 .
特别解读: 垂直的定义具有双重作用,已知直角得线垂直,已知线垂直得直角 .
2. 表示方法 如 果 直 线 AB 与 CD 互 相 垂 直,可 以 记 作“AB ⊥ CD”,读作“AB 垂直 CD”.
3. 推理格式
如图 10.1-2,因为∠ AOC=90°(已知),所以 AB ⊥ CD(垂直的定义) .反过来:因为 AB ⊥ CD(已知),
所以∠ AOC=90°(垂直的定义) .
【知识点03】垂线的画法及基本事实
1.垂线的画法 用三角尺画已知直线的垂线,步骤如下:
特别提醒
画一条线段或射线的垂线,就是画它们所在直线的垂线,垂足不一定在这条线段或射线上,垂足可能在线段的延长线上或射线的反向延长线上 .
(1)用折纸法画已知直线的垂线,步骤如下:
步骤
内容
示图
一折
折叠纸张,使折痕经过已知点,且使已知直线被折痕分成的两部分重合
过点 P 作直线 l 的垂线:
二画
用直尺沿着折痕画出直线,则这条直线就是已知直线的垂线
(2) 用三角板画已知直线的垂线,步骤如下:
步骤
内容
示图
一落
让三角尺的一条直角边落在已知直线上,使其与已知直线重合
过点 P 作直线 l 的垂线:
点 P 在直线 l 外
点 P 在直线 l 上
二移
沿已知直线移动三角尺,使其另一条直角边经过已知点
三画
沿此直角边画直线,则这条直线就是已知直线的垂线
2. 基本事实 在同一平面内,过一点有且只有一条直线垂直于已知直线 .
特别提醒: 基本事实中的唯一性有两个关键条件不能少:一是“同一平面”;二是过一点,这一点可以在直线上也可以在直线外 .
【知识点04】垂线段及点到直线的距离
1. 垂线段
(1) 定义: 从直线 l 外一点 P 向直线 l 作垂线,垂足记为点 O,则线段 OP 叫作点 P 到直线 l 的垂线段 .
(2) 性质: 连接直线外一点与直线上各点的线段中,垂线段最短 .
2. 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作点到直线的距离 .
(1)垂线段与点到直线的距离的区别:垂线段是一个几何图形,而点到直线的距离是一个数量,是垂线段的长度 .
(2) 点到直线的距离与两点间的距离的区别:
两点间的距离
点到直线的距离
定义
连接两点的线段的长度
直线外一点到这条直线的垂线段的长度
性质
两点之间,线段最短
垂线段最短
【题型一】垂线的定义理解
例1.(23-24七年级下·安徽芜湖·期末)在一张透明的纸上画一条直线l,在l外任取一点Q,并折出过点Q且与l垂直的直线.这样的直线能折出( )
A.0条 B.1条 C.2条 D.3条
例2.(22-23七年级下·安徽淮南·期中)如图,同一平面内的三条直线交于点,,,则与的位置关系是__________.
变式1.(23-24七年级下·安徽亳州·月考)若∠1和∠2有公共顶点,且∠1的两边分别垂直于∠2的两边,则∠1和∠2的关系是__________.(∠1和∠2均小于180°)
变式2.(24-25七年级下·安徽合肥·期末)如图,直线相交于点,于点.
(1)若,求的度数.
(2)若,求的度数.
【题型二】画垂线
例3.下列选项中,过点P画的垂线,三角板放法正确的是( )
A. B. C. D.
变式1.在平面内,已知点P在直线l外,则过点P可以画________条直线与直线l相垂直.
变式2.(23-24七年级上·安徽合肥·期末)按要求画图:
(1)如图1,点M、N是平面上的两个定点.①连按;②反向延长线段至D,使;
(2)如图2,P是的边上的一点.
①过点P画的垂线,交于点C;②过点P画的垂线,垂足为H
【题型三】垂线段最短
例4.(24-25七年级下·安徽合肥·期末)如图,在直角中,,点从点出发沿方向运动,若,,,则长度的最小值为( )
A. B. C. D.
例5.(24-25七年级下·安徽淮南·月考)A,B,C,D四位同学准备从斑马线上的点P处过马路,四人所走路线如图所示,假设四人速度相等,则最先通过马路的是______.
变式1.(23-24七年级下·安徽合肥·期末)如图,立定跳远是安徽省初中学生体育中考的选考项目,测量立定跳远成绩的依据是( )
A.两点之间,线段最短 B.垂线段最短
C.两点确定一条直线 D.两直线相交有且只有一个交点
变式2.(24-25七年级下·安徽合肥·期末)如图,机器人正在水中的点处工作,当它收到需尽快上岸的指令后,选择路线到达岸边.其中蕴含的数学原理是________.
变式3.如图所示,火车站、码头分别位于,两点,直线和分别表示河流与铁路.
(1)从火车站到码头怎样走最近,画图并说明理由.
(2)从码头到铁路怎样走最近,画图并说明理由.
(3)从火车站到河流怎样走最近,画图并说明理由.
【题型四】点到直线的距离
例6.(25-26七年级下·安徽滁州·月考)如图,在直角三角形中,于点,则点到的距离是( )
A.线段的长 B.线段的长
C.线段的长 D.线段的长
例7.(23-24七年级下·安徽淮南·期中)如图,在直角三角形中,,,,.点A到点B的距离是____,点B到的距离是___,点A到的距离是___;
变式1.(24-25七年级下·安徽蚌埠·期末)如图,点在直线上,点,在直线上,,,.有下列结论:①点到直线的距离等于4;②点到直线的距离等于3;③点到的距离等于5.其中,正确的个数有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
变式2.(22-23七年级下·安徽六安·月考)如图,在直角三角形中,,,.请解答下列问题:
(1)点B到的距离是 ,点A到的距离是 ;
(2)请在图中作出点C到的垂线段;
(3) (填“”、“”、“”),理由是 .
【题型五】对顶角的定义
例8.(25-26七年级下·安徽滁州·月考)下列各图中,与是对顶角的是( )
A. B.
C. D.
变式1.(2024七年级下·安徽阜阳·月考)三条直线相交于一点,形成( )对对顶角
A.3 B.4 C.5 D.6
变式2.观察以下一系列图形,过已知直线外一点作直线与已知直线相交,请你补全探究过程.
【规律探究】如图1,作条直线与已知直线相交,则图中共有______对对顶角;如图2,作条直线与已知直线相交,则图中共有______对对顶角;如图3,作条直线与已知直线相交,则图中共有______对对顶角.
【归纳总结】若过直线外一点作条直线与该直线相交,则可形成______对对顶角.
【规律应用】若过直线外一点作条直线与该直线相交,则可形成几对对顶角?
【题型六】对顶角相等
例9.(24-25七年级下·安徽淮南·期末)如图,直线与相交于点,若,则等于( )
A. B. C. D.
例10.(24-25七年级下·安徽宿州·期中)小华在学习完相交线后,发现生活中有许多相交线.如图是一把剪刀的示意图,我们可想象成一个相交线模型,若,则______度.
变式1.(23-24七年级下·安徽安庆·期末)如图,这是利用量角器测量角的示意图,则图中的度数为( )
A. B. C. D.
变式2.(23-24七年级下·安徽宿州·月考)如图,直线与相交于点,射线在的内部,.当时,写出与互余的角,并说明理由.
【题型七】邻补角的定义理解
例11.(23-24七年级下·安徽亳州·期末)下列各图中,与互为邻补角的是( )
A. B. C. D.
变式1.(23-24七年级下·安徽蚌埠·期末)如图,直线、相交于点、平分、于点,则______.
变式2.(22-23七年级下·安徽淮北·期末)观察下列各图,寻找对顶角(不含平角)、邻补角.
(1)如图1,共有___________对对顶角,____________对邻补角;
(2)如图2,共有___________对对顶角,____________对邻补角;
(3)如图3,共有___________对对顶角,____________对邻补角;
(4)根据(1)-(3)中直线的条数与对顶角、邻补角的对数之间的关系,探究:若有条直线相交于一点,则可形成多少对对顶角?多少对邻补角?
【题型八】利用邻补角互补求角度
例12.(25-26七年级下·安徽芜湖·期中)若的邻补角等于,则的度数为( )
A. B. C. D.
例13.(23-24七年级下·安徽宿州·期末)如图,直线a,b相交于点O,若,则___________.
例14.(24-25七年级下·安徽阜阳·期末)如图,直线,相交于点O,过点O作.
(1)若,求的度数;
(2)若,求的度数.
变式1.(23-24七年级下·安徽阜阳·月考)如图,两直线相交于一点,若,则( )
A. B. C. D.
变式2.(23-24七年级下·安徽芜湖·期中)小冉手持激光灯照向地面,激光灯发出的光线与地面形成了两个角(如图所示),若,则的邻补角的度数是___________.
变式3.(23-24七年级下·安徽淮北·期末)如图,为直线上一点,,平分,.
(1)求出的度数;
(2)请通过计算说明:是否平分.
一、单选题
1.下列图形中,与是对顶角的是( )
A. B. C. D.
2.如图,直线,,相交于点,,则的度数为( )
A. B.
C. D.
3.如图,,点,,在同一直线上,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
4.如图,直线AB与直线CD相交于点O,,且,则的度数为( )
A.60° B.120° C.135° D.150°
5.若两条直线相交所成的四个角中,有两个角分别是和,则x为( )
A.40 B.80 C.40或80 D.60
6.下列说法中正确的是( )
A.若,则平分.
B.若,则,,互为补角.
C.相等的角是对顶角.
D.等角的余角相等.
7.如图所示,D是直线上一点,,,则下列结论中错误的是( )
A.与互补 B.与互余
C.与相等 D.平分
8.已知∠AOB与∠BOC互为邻补角,且∠BOC>∠AOB,OD平分∠AOB,射线OE使,当∠DOE=72°时,∠EOC的度数为( )
A.36° B.72° C.108° D.72°或108°
9.如图,在同一平面内,线段的长为6,点到直线的距离分别为2和3,则符合条件的直线共有( )
A.1条 B.2条 C.3条 D.4条
二、填空题
10.在同一平面内,过一点有且_______一条直线与已知直线垂直
11.如图,于点,于点,已知,,则点到直线的距离是___________.
12.如图,,若,则的度数为______.
13.如图,直线、相交于点O,平分,平分,,则的度数为________
14.如图,点A、点B是直线l上两点,AB=10,点M在直线l外,MB=6,MA=8,∠AMB=90°,若点P为直线l上一动点,连接MP,则线段MP的最小值是____.
15.如果∠,∠两边分别垂直,其中∠比∠的2倍少30°,那么∠=_____.
三、解答题
16.如图,三条直线、、相交于点O,,,求的度数.
17.如图,直线相交于点O,平分,若.求和的度数.
18.如图,直线和直线交于点E,分别平分和.
(1)求证:.
(2)若,求的度数.
19.如图,直线与相交于点.
(1)过点在的上方画射线;
(2)在(1)的条件下,若,求和的度数.
20.如图,直线交于点分别在内部,且平分.
(1)的对顶角是___________;
(2)若,则的度数为___________;
(3)若平分,求的度数;
(4)若,判断是否平分,并说明理由.
21.如图,直线相交于点O,于点O.
(1)若,求的度数;
(2)若,求的度数;
(3)在(2)的条件下,如果过点O作直线,并在直线上取一点(点F与点O不重合),求的度数.
22.如图,点在直线上,,射线在内部.
(1)如图1,当时,用量角器画出射线,则度数为 ;
(2)如图2,当,,垂足为点O,求度数(用含的式子表示).
23.如图,直线与相交于点是的平分线.
(1)请写出图中的所有的补角;
(2)如果.求的度数.
(3)在(2)的条件下,经过点O在内部作射线,使得,求的度数.
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第12讲 相交线(知识详解+8典例分析+习题巩固)
【知识点01】对顶角
1. 定义 两个角有一个公共顶点,并且它们的两边分别互为反向延长线,称这样的两个角互为对顶角.
特别提醒: 对顶角是成对出现的,指两个角之间的位置关系,一个角的对顶角只有一个 .
内容
示图
∠ 1 和∠ 2 互为对顶角 .
2. 性质 对顶角相等 .
特别提醒: (1)两个角互为对顶角,它们一定相等;
(2)相等的两个角不一定是对顶角 .
【知识点02】垂直与垂线
1. 定义 在两条直线相交所成的4个角中,如果有一个角是直角,就说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 .
特别解读: 垂直的定义具有双重作用,已知直角得线垂直,已知线垂直得直角 .
2. 表示方法 如 果 直 线 AB 与 CD 互 相 垂 直,可 以 记 作“AB ⊥ CD”,读作“AB 垂直 CD”.
3. 推理格式
如图 10.1-2,因为∠ AOC=90°(已知),所以 AB ⊥ CD(垂直的定义) .反过来:因为 AB ⊥ CD(已知),
所以∠ AOC=90°(垂直的定义) .
【知识点03】垂线的画法及基本事实
1.垂线的画法 用三角尺画已知直线的垂线,步骤如下:
特别提醒
画一条线段或射线的垂线,就是画它们所在直线的垂线,垂足不一定在这条线段或射线上,垂足可能在线段的延长线上或射线的反向延长线上 .
(1)用折纸法画已知直线的垂线,步骤如下:
步骤
内容
示图
一折
折叠纸张,使折痕经过已知点,且使已知直线被折痕分成的两部分重合
过点 P 作直线 l 的垂线:
二画
用直尺沿着折痕画出直线,则这条直线就是已知直线的垂线
(2) 用三角板画已知直线的垂线,步骤如下:
步骤
内容
示图
一落
让三角尺的一条直角边落在已知直线上,使其与已知直线重合
过点 P 作直线 l 的垂线:
点 P 在直线 l 外
点 P 在直线 l 上
二移
沿已知直线移动三角尺,使其另一条直角边经过已知点
三画
沿此直角边画直线,则这条直线就是已知直线的垂线
2. 基本事实 在同一平面内,过一点有且只有一条直线垂直于已知直线 .
特别提醒: 基本事实中的唯一性有两个关键条件不能少:一是“同一平面”;二是过一点,这一点可以在直线上也可以在直线外 .
【知识点04】垂线段及点到直线的距离
1. 垂线段
(1) 定义: 从直线 l 外一点 P 向直线 l 作垂线,垂足记为点 O,则线段 OP 叫作点 P 到直线 l 的垂线段 .
(2) 性质: 连接直线外一点与直线上各点的线段中,垂线段最短 .
2. 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作点到直线的距离 .
(1)垂线段与点到直线的距离的区别:垂线段是一个几何图形,而点到直线的距离是一个数量,是垂线段的长度 .
(2) 点到直线的距离与两点间的距离的区别:
两点间的距离
点到直线的距离
定义
连接两点的线段的长度
直线外一点到这条直线的垂线段的长度
性质
两点之间,线段最短
垂线段最短
【题型一】垂线的定义理解
例1.(23-24七年级下·安徽芜湖·期末)在一张透明的纸上画一条直线l,在l外任取一点Q,并折出过点Q且与l垂直的直线.这样的直线能折出( )
A.0条 B.1条 C.2条 D.3条
【答案】B
【知识点】垂线的定义理解
【分析】根据垂线的基本性质:过直线上或直线外的一点,有且只有一条直线和已知直线垂直,容易判断.
【详解】解:根据垂线的性质,这样的直线只能作一条,
故选:B.
【点睛】此题主要考查了垂线的基本性质,注意“过直线上或直线外的一点,有且只有一条直线和已知直线垂直”的含义.
例2.(22-23七年级下·安徽淮南·期中)如图,同一平面内的三条直线交于点,,,则与的位置关系是__________.
【答案】垂直
【知识点】垂线的定义理解
【分析】计算即可求解.
【详解】解:由题意得:
故
故答案为:垂直.
【点睛】本题考查两直线的位置关系判断.根据题意计算出两直线的夹角即可.
变式1.(23-24七年级下·安徽亳州·月考)若∠1和∠2有公共顶点,且∠1的两边分别垂直于∠2的两边,则∠1和∠2的关系是__________.(∠1和∠2均小于180°)
【答案】相等或互补
【知识点】垂线的定义理解
【分析】分两种情况分别画图计算可得答案.
【详解】解:第一种情况,如图:
∵OA⊥OC,OB⊥OD,
∴∠1+∠BOC=90°,∠2+∠BOC=90°,
∴∠1=∠2;
第二种情况,如图:∠COD=∠2,
∵OA⊥OC,OB⊥OD,
∴∠1+∠BOC=90°,∠1+∠AOD=90°,
∴∠BOC=∠AOD=90°-∠1,
∴∠2=∠COD=∠1+∠BOC+∠AOD=∠1+(90°-∠1)+(90°-∠1)=180°-∠1.
即∠1+∠2=180°.
∴∠1和∠2的关系是相等或互补.
故答案为:相等或互补.
【点睛】此题考查的是垂线定义的理解,掌握余角的性质是解决此题关键.
变式2.(24-25七年级下·安徽合肥·期末)如图,直线相交于点,于点.
(1)若,求的度数.
(2)若,求的度数.
【答案】(1)
(2)
【知识点】几何图形中角度计算问题、垂线的定义理解
【分析】本题考查了垂线的性质,几何图形中角度的计算,
(1)根据邻补角的定义和得到,进而求解即可;
(2)根据垂直的定义,可得,等量代换得到.
【详解】(1)因为,
所以,
所以,
所以,
所以.
(2)因为,
所以.
因为,
所以,
所以.
【题型二】画垂线
例3.下列选项中,过点P画的垂线,三角板放法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】画垂线
【分析】根据画垂线的方法进行判断即可.
【详解】解:∵三角板有一个角是直角,
∴三角板的一条直角边与直线重合,
∵过点P作直线的垂线,
∴三角板的另一条直角边过点P,
∴符合上述条件的图形只有选项C.
故选:C.
【点睛】本题主要考查了用三角板画垂线,解题的关键是熟练掌握用三角板画垂线的方法.
变式1.在平面内,已知点P在直线l外,则过点P可以画________条直线与直线l相垂直.
【答案】一/1
【知识点】画垂线
【分析】应用垂线的性质,在平面内,过直线外一点有且只有一条直线与已知直线垂直,进行判断即可得出答案.
【详解】解:在平面内,已知点P在直线l外,则过点P可以画一条直线与直线l相垂直.
故答案为:一.
【点睛】本题主要考查了垂线的性质,熟练掌握垂线的性质进行求解是解决本题的关键.
变式2.(23-24七年级上·安徽合肥·期末)按要求画图:
(1)如图1,点M、N是平面上的两个定点.①连按;②反向延长线段至D,使;
(2)如图2,P是的边上的一点.
①过点P画的垂线,交于点C;②过点P画的垂线,垂足为H
【答案】(1)详见解析
(2)详见解析
【知识点】画出直线、射线、线段、画垂线
【分析】此题主要考查了基本作图,作线段和作垂线,熟练掌握基本作图方法是解题关键.
(1)根据线段的作法连接即可,再延长,截取即可
(2)根据过直线上一点作垂线的方法,得出即可.
【详解】(1)解:,即为所求:
(2)和如图2所求:
【题型三】垂线段最短
例4.(24-25七年级下·安徽合肥·期末)如图,在直角中,,点从点出发沿方向运动,若,,,则长度的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】垂线段最短
【分析】本题考查了垂线段最短,设点到的距离为,则,求出,然后通过垂线段最短即可求解,正确理解垂线段最短是解题的关键.
【详解】解:由题意得直角面积为,
设点到的距离为,则,
解得:,
由垂线段最短可知,长度的最小值为,
故选:.
例5.(24-25七年级下·安徽淮南·月考)A,B,C,D四位同学准备从斑马线上的点P处过马路,四人所走路线如图所示,假设四人速度相等,则最先通过马路的是______.
【答案】B(同学)
【知识点】垂线段最短
【分析】此题考查了垂线段的性质.直线外一点与直线上各点的所有连线中,垂线段最短.据此进行解答即可.
【详解】解:由题意可知,最先通过马路的是B同学,原因是垂线段最短,
故答案为: B同学.
变式1.(23-24七年级下·安徽合肥·期末)如图,立定跳远是安徽省初中学生体育中考的选考项目,测量立定跳远成绩的依据是( )
A.两点之间,线段最短 B.垂线段最短
C.两点确定一条直线 D.两直线相交有且只有一个交点
【答案】B
【知识点】垂线段最短
【分析】此题主要考查了垂线段的性质,关键是掌握性质定理.
根据垂线段的性质:垂线段最短进行解答即可.
【详解】解:测量立定跳远成绩的依据是:垂线段最短.
故选:B.
变式2.(24-25七年级下·安徽合肥·期末)如图,机器人正在水中的点处工作,当它收到需尽快上岸的指令后,选择路线到达岸边.其中蕴含的数学原理是________.
【答案】垂线段最短
【知识点】垂线段最短
【分析】本题考查了垂线段最短.根据垂线段最短即可得出答案.
【详解】解:机器人正在水中的点A处工作,当它收到需尽快上岸的指令后,选择路线到达岸边.其中蕴含的数学原理是垂线段最短,
故答案为:垂线段最短.
变式3.如图所示,火车站、码头分别位于,两点,直线和分别表示河流与铁路.
(1)从火车站到码头怎样走最近,画图并说明理由.
(2)从码头到铁路怎样走最近,画图并说明理由.
(3)从火车站到河流怎样走最近,画图并说明理由.
【答案】(1)沿走,两点之间线段最短,画图见解析
(2)沿走,垂线段最短,画图见解析
(3)沿走,垂线段最短,画图见解析
【知识点】两点之间线段最短、垂线段最短
【分析】本题考查了两点之间线段最短,垂线段最短,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)理解题意,连接,则沿走,两点之间线段最短;
(2)理解题意,过点作直线,沿走,垂线段最短.
(3)理解题意,过点A作直线,沿走,垂线段最短.
【详解】(1)解:连接,如图所示:
依题意,沿走,两点之间线段最短.
(2)解:过点作直线,如图所示,
依题意,沿走,垂线段最短.
(3)解:过点A作直线,如图所示,
依题意,沿走,垂线段最短.
【题型四】点到直线的距离
例6.(25-26七年级下·安徽滁州·月考)如图,在直角三角形中,于点,则点到的距离是( )
A.线段的长 B.线段的长
C.线段的长 D.线段的长
【答案】B
【知识点】点到直线的距离
【分析】根据点到直线的距离的定义并结合图形即可得出结果.
【详解】解:∵在直角三角形中,于点,
∴点到的距离是线段的长.
例7.(23-24七年级下·安徽淮南·期中)如图,在直角三角形中,,,,.点A到点B的距离是____,点B到的距离是___,点A到的距离是___;
【答案】 5 4 3
【知识点】两点间的距离、点到直线的距离
【分析】本题考查点到直线的距离,两点间的距离.关键是理解两点间的距离是线段的长度,点到的距离是从点A向作垂线段的长度,即线段的长度,类比求出点B到的距离即可解题.
【详解】解:点A到点B的距离是;点B到的距离是;点A到的距离是;
故答案为:,,.
变式1.(24-25七年级下·安徽蚌埠·期末)如图,点在直线上,点,在直线上,,,.有下列结论:①点到直线的距离等于4;②点到直线的距离等于3;③点到的距离等于5.其中,正确的个数有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】B
【知识点】点到直线的距离
【分析】本题考查点到直线的距离,根据点到直线的距离的定义:直线外一点到这条直线的垂线段的长度,即可得到答案.
【详解】解:①点到直线的距离等于,故①正确,
②点到直线的距离等于,故②错误,
③点到的距离等于,故③错误,
综上:①正确,
故选:B
变式2.(22-23七年级下·安徽六安·月考)如图,在直角三角形中,,,.请解答下列问题:
(1)点B到的距离是 ,点A到的距离是 ;
(2)请在图中作出点C到的垂线段;
(3) (填“”、“”、“”),理由是 .
【答案】(1)8,6
(2)见解析
(3)
【知识点】画垂线、点到直线的距离、垂线段最短
【分析】(1)根据点到直线的距离的定义求解;
(2)过点作的垂线,垂足为;
(3)根据垂线段最短进行判断.
【详解】(1)解:点B到的距离是,点A到的距离是;
故答案为:8,6;
(2)如图,为所作;
(3),理由是垂线段最短.
故答案为:;垂线段最短.
【点睛】本题考查了点到直线的距离,垂线段最短,熟练掌握点到直线距离的概念是解答本题的关键.直线外一点到这条直线的垂线段的长度,叫做这个点到这条直线的距离.
【题型五】对顶角的定义
例8.(25-26七年级下·安徽滁州·月考)下列各图中,与是对顶角的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】对顶角的定义
【详解】解:由对顶角的定义:有一个公共顶点,且一个角的两条边分别是另一个角的两条边的反向延长线,那么这两个角就叫做对顶角可知,选项C中的与是对顶角.
变式1.(2024七年级下·安徽阜阳·月考)三条直线相交于一点,形成( )对对顶角
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】D
【知识点】对顶角的定义
【分析】两条直线相交于一点,形成两对对顶角,把三条直线相交于一点,拆开成三种两条直线相交于一点的情况,再判断对顶角的对数.
【详解】解:三条直线相交于一点,拆开成三种两条直线相交于一点的情况,
因为两条直线相交于一点,形成两对对顶角,
所以三条直线相交于一点,有3个两对对顶角,共6对对顶角.
故选:D.
【点睛】本题考查了对顶角的定义,注意对顶角是两条直线相交而成的四个角中,没有公共边的两个角.
变式2.观察以下一系列图形,过已知直线外一点作直线与已知直线相交,请你补全探究过程.
【规律探究】如图1,作条直线与已知直线相交,则图中共有______对对顶角;如图2,作条直线与已知直线相交,则图中共有______对对顶角;如图3,作条直线与已知直线相交,则图中共有______对对顶角.
【归纳总结】若过直线外一点作条直线与该直线相交,则可形成______对对顶角.
【规律应用】若过直线外一点作条直线与该直线相交,则可形成几对对顶角?
【答案】【规律探究】;;;【归纳总结】;【规律应用】
【知识点】图形类规律探索、对顶角的定义
【分析】本题考查对顶角的概念以及多条直线相交于一点,所形成的对顶角的个数的计算规律.
规律探究:作条直线与已知直线相交,数一数即可得出成对对顶角;作条直线与已知直线相交,数一数即可得出对对顶角,作条直线与已知直线相交,数一数即可得出对对顶角;
归纳总结:依次可找出规律,过直线外一点作条直线与该直线相交,则可形成对对顶角.
规律应用:根据归纳总结得出得结论代入求解即可.
【详解】解:规律探究:作条直线与已知直线相交,则图中共有对对顶角;
作条直线与已知直线相交,则图中共有对对顶角;
作条直线与已知直线相交,则图中共有对对顶角;
故答案为:;;;
归纳总结:过直线外一点作条直线与该直线相交,则可形成对对顶角,
故答案为:;
规律应用:过直线外一点作条直线与该直线相交,则可形成对对顶角.
【题型六】对顶角相等
例9.(24-25七年级下·安徽淮南·期末)如图,直线与相交于点,若,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】几何图形中角度计算问题、对顶角相等
【分析】本题主要考查了角的倍数关系,对顶角的性质等内容,解题的关键是熟练掌握对顶角的性质.
先利用角的倍数关系求出,再利用对顶角的性质求出即可.
【详解】解:∵,,
∴,
∵与互为对顶角,
∴,
故选:A.
例10.(24-25七年级下·安徽宿州·期中)小华在学习完相交线后,发现生活中有许多相交线.如图是一把剪刀的示意图,我们可想象成一个相交线模型,若,则______度.
【答案】
【知识点】对顶角相等
【分析】本题考查了对顶角相等,由对顶角相等得出,结合题意计算即可得解,熟练掌握对顶角相等是解此题的关键.
【详解】解:由题意可得:,
∵,
∴,
故答案为:.
变式1.(23-24七年级下·安徽安庆·期末)如图,这是利用量角器测量角的示意图,则图中的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】对顶角相等
【分析】本题考查角的测量,对顶角相等,利用互为对顶角的两个角相等解答即可.
【详解】解:的对顶角为,
.
故选:A.
变式2.(23-24七年级下·安徽宿州·月考)如图,直线与相交于点,射线在的内部,.当时,写出与互余的角,并说明理由.
【答案】是的余角,见解析
【知识点】对顶角相等、求一个角的余角
【分析】本题考查了对顶角的性质,余角的定义;由,,,则,进而求出其他角的大小即可找到的余角;
【详解】解:与互为余角,理由如下,
∵,,
∴,
∴,
∴,
即与互为余角.
【题型七】邻补角的定义理解
例11.(23-24七年级下·安徽亳州·期末)下列各图中,与互为邻补角的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】邻补角的定义理解
【分析】本题考查邻补角的定义,掌握邻补角的定义“两个角有一条公共边,它们的另一边互为反向延长线,具有这种关系的两个角,叫作互为邻补角”是解题关键.根据邻补角的定义逐项判断即可.
【详解】A.不是邻补角,不符合题意;
B.不是邻补角,不符合题意;
C.不是邻补角,不符合题意;
D.是邻补角,符合题意.
故选D
变式1.(23-24七年级下·安徽蚌埠·期末)如图,直线、相交于点、平分、于点,则______.
【答案】
【知识点】邻补角的定义理解、角平分线的有关计算
【分析】本题考查了角平分线的定义,补角的定义,角的和差;由角平分线的定义得 ,由补角的定义得 ,能表示出比例式中的两个角是解题的关键.
【详解】解:平分,
,
,
,
,
;
故答案:.
变式2.(22-23七年级下·安徽淮北·期末)观察下列各图,寻找对顶角(不含平角)、邻补角.
(1)如图1,共有___________对对顶角,____________对邻补角;
(2)如图2,共有___________对对顶角,____________对邻补角;
(3)如图3,共有___________对对顶角,____________对邻补角;
(4)根据(1)-(3)中直线的条数与对顶角、邻补角的对数之间的关系,探究:若有条直线相交于一点,则可形成多少对对顶角?多少对邻补角?
【答案】(1)2,4
(2)6,12
(3)12,24
(4)若有条直线相交于一点,则可形成对对顶角,对邻补角
【知识点】邻补角的定义理解、对顶角的定义、图形类规律探索
【分析】(1)根据对顶角、邻补角的定义,结合图形,即可得到答案;
(2)根据对顶角、邻补角的定义,结合图形,即可得到答案;
(3)根据对顶角、邻补角的定义,结合图形,即可得到答案;
(4)由(1)-(3)中直线与对顶角、邻补角的对数找到规律,即可得出结论.
【详解】(1)解:如图1,2条直线相交于一点,共有2对对顶角,4对邻补角;
故答案为:2,4;
(2)解:如图2,3条直线相交于一点,共有6对对顶角,12对邻补角;
故答案为:6,12;
(3)解:如图3,4条直线相交于一点,共有12对对顶角,24对邻补角;
故答案为:12,24;
(4)解:2条直线相交于一点,共有对对顶角,对邻补角;
3条直线相交于一点,共有对对顶角,对邻补角;
4条直线相交于一点,共有对对顶角,对邻补角;
若有条直线相交于一点,则可形成对对顶角,对邻补角.
【点睛】本题考查了对顶角、邻补角的定义,图形类规律的探索,熟练掌握知识点,找到规律是解题的关键.
【题型八】利用邻补角互补求角度
例12.(25-26七年级下·安徽芜湖·期中)若的邻补角等于,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】利用邻补角互补求角度
【分析】互为邻补角的两个角的度数和为,根据定义计算即可得到的度数.
【详解】解:∵互为邻补角的两个角的度数和为,
又∵的邻补角等于,
∴.
例13.(23-24七年级下·安徽宿州·期末)如图,直线a,b相交于点O,若,则___________.
【答案】/36度
【知识点】利用邻补角互补求角度、对顶角相等
【分析】本题考查了对顶角的性质,邻补角的定义,根据对顶角相等可得,再根据互为邻补角的两个角的和等于列式计算即可得解.
【详解】解:,,
,
与互为邻补角,
,
故答案为:.
例14.(24-25七年级下·安徽阜阳·期末)如图,直线,相交于点O,过点O作.
(1)若,求的度数;
(2)若,求的度数.
【答案】(1)
(2)
【知识点】几何图形中角度计算问题、利用邻补角互补求角度、垂线的定义理解
【分析】(1)由垂直的定义得到,即可求出的度数;
(2)由邻补角互补求出,由垂直的定义得到,即可求出的度数.
本题考查垂线,对顶角、邻补角,关键是掌握垂直的定义,邻补角互补.
【详解】(1)解:,
,
,
;
(2)解:∵,,
,
,
,
.
变式1.(23-24七年级下·安徽阜阳·月考)如图,两直线相交于一点,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】利用邻补角互补求角度、对顶角相等
【分析】本题考查对顶角,邻补角,先根据对顶角相等得出,再根据邻补角即可得出答案.
【详解】解:∵,,
∴,
∴,
故选:D.
变式2.(23-24七年级下·安徽芜湖·期中)小冉手持激光灯照向地面,激光灯发出的光线与地面形成了两个角(如图所示),若,则的邻补角的度数是___________.
【答案】
【知识点】利用邻补角互补求角度
【分析】本题主要考查了平角的定义,正确得到是解题的关键.根据平角的定义进行求解即可.
【详解】解:∵,,
∴,
∴,
∴的邻补角的度数是.
故答案为:.
变式3.(23-24七年级下·安徽淮北·期末)如图,为直线上一点,,平分,.
(1)求出的度数;
(2)请通过计算说明:是否平分.
【答案】(1)
(2)是,理由见解析
【知识点】利用邻补角互补求角度、角平分线的有关计算
【分析】本题考查了角平分线,邻补角等知识,熟练掌握角平分线,邻补角是解题的关键
(1)由,平分,可得,根据,计算求解即可;
(2)由,可得.由平分,可得.则,,进而可得是的平分线.
【详解】(1)解:∵,平分,
∴,
∴,
∴的度数为;
(2)解:平分.理由如下:
∵,
∴.
平分,
∴.
∴,
∴,即是的平分线.
一、单选题
1.下列图形中,与是对顶角的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由定义:角的两边分别互为反向延长线的两个角叫做对顶角,进行逐一判断,即可求解.
【详解】解:A.不共顶点,其中有一条边不是互为反向延长线,故此项错误;
B.符合定义,故此项正确;
C. 其中有一条边不是互为反向延长线,故此项错误;
D. 其中有一条边不是互为反向延长线,故此项错误.
故选:B.
【点睛】本题考查了对顶角的定义,理解定义是解题的关键.
2.如图,直线,,相交于点,,则的度数为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了对顶角相等,邻补角的和等于的性质,根据邻补角的和等于列式求出的度数,再根据对顶角相等解答.
【详解】解:∵,
∴,
又∵,
∴,
解得,
∴(对顶角相等).
故选:B.
3.如图,,点,,在同一直线上,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查的是互余,互补的两角之间的关系.先求解,再求解即可.
【详解】解:∵,,
∴,
∴.
故选:D.
4.如图,直线AB与直线CD相交于点O,,且,则的度数为( )
A.60° B.120° C.135° D.150°
【答案】B
【分析】根据垂直的定义可得,由可得,根据邻补角即可求解.
【详解】解:∵,
∴,
∵,,
∴,
∴.
故选B.
【点睛】本题考查了垂直的定义,邻补角,角度的计算,数形结合是解题的关键.
5.若两条直线相交所成的四个角中,有两个角分别是和,则x为( )
A.40 B.80 C.40或80 D.60
【答案】C
【分析】此题考查了两条直线相交所成角的关系,邻补角与对顶角的性质,一元一次方程的应用,正确理解两条直线相交所成角的关系是解题的关键.
由两条直线相交所成的四个角中,有邻补角、有对顶角,由此列方程解答.
【详解】解:当两个角是对顶角时,,解得;
当两个角是邻补角时,,解得,
故选:C.
6.下列说法中正确的是( )
A.若,则平分.
B.若,则,,互为补角.
C.相等的角是对顶角.
D.等角的余角相等.
【答案】D
【分析】此题考查了角平分线的定义、互补的定义、对顶角、余角的性质等知识,根据相关知进行判断即可
【详解】A. 若,则不一定平分,故选项错误,不符合题意;
B. 若两个角的和为,就说这两个角互为补角,互为补角是两个角之间的关系,故选项错误,不符合题意;
C. 相等的角不一定是对顶角.故选项错误,不符合题意;
D. 等角的余角相等.故选项正确,符合题意;
故选:D
7.如图所示,D是直线上一点,,,则下列结论中错误的是( )
A.与互补 B.与互余
C.与相等 D.平分
【答案】C
【分析】本题主要考查余角和补角以及垂线的定义,解决此题的关键是熟练掌握这些知识点并灵活运用.
A.利用补角的定义即可得到答案;B.利用余角的定义即可得到答案;C.没有可以验证相等的条件; D.利用等角的补角相等即可得出答案.
【详解】解:A
∴,故本选项不符合题意;
B.∵,
∴,故本选项不符合题意;
C.,故本选项符合题意;
D.∵,
同理可得,
∴平分,故本选项不符合题意;
故选:C.
8.已知∠AOB与∠BOC互为邻补角,且∠BOC>∠AOB,OD平分∠AOB,射线OE使,当∠DOE=72°时,∠EOC的度数为( )
A.36° B.72° C.108° D.72°或108°
【答案】B
【解析】略
9.如图,在同一平面内,线段的长为6,点到直线的距离分别为2和3,则符合条件的直线共有( )
A.1条 B.2条 C.3条 D.4条
【答案】D
【分析】本题考查了点到直线的距离,即直线外一点到这条直线的垂线段的长度,注意距离都是非负数.根据点到直线的距离,即可求解.
【详解】解:如图:
符合条件的直线共有4条;
故选:D.
二、填空题
10.在同一平面内,过一点有且_______一条直线与已知直线垂直
【答案】只有
【分析】本题主要考查了垂线的性质,根据在同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直解答即可.
【详解】解∶ 在同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直,
故答案为∶ 只有.
11.如图,于点,于点,已知,,则点到直线的距离是___________.
【答案】
【分析】本题考查了点到直线的距离,熟记点到直线的距离的定义是解题的关键.
根据点到直线的距离的定义解答即可.
【详解】解:,,
点到直线的距离是,
故答案为:.
12.如图,,若,则的度数为______.
【答案】/度
【分析】本题考查了垂线,角的计算,根据题目的已知条件并结合图形进行分析是解题的关键.
先利用平角定义和已知易得:,从而利用对顶角相等可得,然后根据垂直定义可得,从而可得,最后利用角的和差关系进行计算,即可解答.
【详解】解:∵, ,
,
,
,
,
,
故答案为:
13.如图,直线、相交于点O,平分,平分,,则的度数为________
【答案】110
【分析】本题主要考查了相交线,角平分线.熟练掌握角平分线定义,邻补角定义,对顶角性质,是解决问题的关键.
根据角平分线的定义得到,根据得到,,由对顶角的性质得到,,根据角平分线的定义得到,即可得到结论.
【详解】∵平分,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,,
∵平分,
∴,
∴.
故答案为:110.
14.如图,点A、点B是直线l上两点,AB=10,点M在直线l外,MB=6,MA=8,∠AMB=90°,若点P为直线l上一动点,连接MP,则线段MP的最小值是____.
【答案】4.8
【分析】根据垂线段最短可知:当MP⊥AB时,MP有最小值,利用三角形的面积可列式计算求解MP的最小值.
【详解】解:当MP⊥AB时,MP有最小值,
∵AB=10,MB=6,MA=8,∠AMB=90°,
∴AB•MP=AM•BM,
即10MP=6×8,
解得MP=4.8.
故答案为:4.8.
【点睛】本题主要考查垂线段最短,三角形的面积,找到MP最小时的P点位置是解题的关键.
15.如果∠,∠两边分别垂直,其中∠比∠的2倍少30°,那么∠=_____.
【答案】或
【分析】分两种情况,当时,当,然后进行计算即可解答,
【详解】解:设为,则,
分两种情况:
当时,如图:
,
解得:,
,
当,如图:
,
解得:,
综上所述:或.
故答案为:或.
【点睛】本题考查了垂线,角的计算,根据题意画出图形,分两种情况讨论是解题的关键.
三、解答题
16.如图,三条直线、、相交于点O,,,求的度数.
【答案】
【分析】根据平角的概念求出,再根据对顶角相等得出答案.
【详解】解:∵,,
∴,
∴.
17.如图,直线相交于点O,平分,若.求和的度数.
【答案】
【分析】根据,设,,根据,建立方程解答即可.
【详解】解:∵平分,
∴,,
∵,
设,
则,,
∵,
∴,
解得,
∴,,
∴,
.
【点睛】本题考查了平角的定义,角的平分线,对顶角相等,垂直的定义,一元一次方程的应用,熟练掌握方程的应用,平角的定义是解题的关键.
18.如图,直线和直线交于点E,分别平分和.
(1)求证:.
(2)若,求的度数.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)根据角平分线的定义结合平角的定义可得,即得结论;
(2)根据角平分线的定义可得,再根据平角的定义求解.
【详解】(1)证明:∵分别平分和,
∴,
∵,
∴,
即
∴;
(2)解:∵,平分,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了角平分线的定义、垂直的定义和角的和差计算,属于基础题型,熟练掌握角平分线和垂直的定义是解题的关键.
19.如图,直线与相交于点.
(1)过点在的上方画射线;
(2)在(1)的条件下,若,求和的度数.
【答案】(1)见解析
(2)26,154
【分析】本题考查画垂线,邻补角,关键是掌握邻补角互补,垂线的概念.
(1)由题意画图即可;
(2)由邻补角的性质求出,由垂直的定义得到,即可求出,由邻补角的定义得求银即可.
【详解】(1)解:如图,射线即为所求;
(2)解:如图,
,
,
,
,
,
.
20.如图,直线交于点分别在内部,且平分.
(1)的对顶角是___________;
(2)若,则的度数为___________;
(3)若平分,求的度数;
(4)若,判断是否平分,并说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)平分,理由见解析
【分析】本题主要考查了角平分线的定义,对顶角的性质,几何中角度的计算,解题的关键是数形结合,熟练掌握角平分线的定义.
(1)根据对顶角的定义即可解答;
(2)根据角平分线的定义得出,再根据,求出结果即可;
(3)由,得到,根据角平分线的定义得出,根据,求出,根据角平分线的定义得出,根据,求出结果即可;
(4)由,利用平角的定义得到,再根据,求出,结合得出结论.
【详解】(1)解:根据题意:的对顶角是;
(2)解:平分,
,
;
(3)解:与为对顶角,
,
,即.
平分,
,
,
,
.
又平分,
,
;
(4)解:平分,理由如下:
,
.
,
,
,
,
平分.
21.如图,直线相交于点O,于点O.
(1)若,求的度数;
(2)若,求的度数;
(3)在(2)的条件下,如果过点O作直线,并在直线上取一点(点F与点O不重合),求的度数.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)根据垂线的定义可得,从而可得,再根据对顶角相等即可求解;
(2)由垂线的定义可得,根据对顶角相等可得,再结合题意可得,再由,可得,再由平角的定义求解即可;
(3)由(2)可得,,根据垂线的性质可得,分两种情况:点F在直线的下方,点F在直线的上方,即可求解.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∵,
∴,
(2)解:∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴;
(3)解:如图,当点F在直线的下方,
∵,
∴,
由(2)可得,,
∴;
当点F在直线的上方,
∵,
∴,
由(2)可得,,
∴,
综上所述,的度数为或.
【点睛】本题考查角几何图形中角的计算、余角的定义、垂线的定义、对顶角相等,根据题目中的条件和图形进行分类讨论是解题的关键.
22.如图,点在直线上,,射线在内部.
(1)如图1,当时,用量角器画出射线,则度数为 ;
(2)如图2,当,,垂足为点O,求度数(用含的式子表示).
【答案】(1)160
(2)
【分析】本题主要考查垂线、角平分线的定义和角的计算,熟练掌握垂直的定义和角平分线的定义是解题的关键.
(1)根据角平分线的定义求出,用量角器画出射线即可,再计算度数即可;
(2)根据垂直的定义得,再利用角的和与差即可得度数.
【详解】(1)解:,,
,
;
如图:
故答案为:160;
(2)解:如图2,
,
,
时,
.
23.如图,直线与相交于点是的平分线.
(1)请写出图中的所有的补角;
(2)如果.求的度数.
(3)在(2)的条件下,经过点O在内部作射线,使得,求的度数.
【答案】(1)都是的补角
(2)
(3)或
【分析】此题主要考查了补角、垂直、以及角的计算,关键是理清图中角之间的和差关系.
(1)首先根据垂直定义可得,然后再证明,根据补角定义可得都是的补角;
(2)根据角平分线定义可得,再根据条件,可得的度数,然后即可算出的度数;
(3)设的度数为x,则,分两种情况:①当在的上方时,如图1,②当在的下方时,如图2,根据和的关系列方程可解答.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴都是的补角;
(2)∵是的平分线,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴;
(3)设的度数为x,则,
分两种情况:
①当在的上方时,如图1,
∵,
∴,
,
∴,
②当在的下方时,如图2,
,
∴,
,
∴,
综上,的度数为或.
1
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