内容正文:
数学臻选·2026年暑假苏科版七年级数学上新生预习手册22
《第6章平面图形的初步认识第3节相交线》预习讲义
一.预习目标
(
1.理解同一平面内两条直线的位置关系,认识相交线,能区分邻补角、对顶角,说出它们的位置特征。
2.掌握对顶角相等、邻补角互补的性质,能利用性质进行简单角度计算。
3.理解垂直、垂足的概念,记住垂线的两条基本性质,理解垂线段最短与点到直线的距离的含义。
4.经历观察、画图、说理的探究过程,初步建立几何直观,学会简单的几何口头推理。
)
二.重点难点
(
(一)
重点
1.识别邻补角与对顶角,运用对顶角相等、邻补角互补进行角度计算。
2.垂直的定义、垂线的画法,垂线段最短的应用。
(二)
难点
1.区分
“
对顶角相等
”
和
“
相等的角是对顶角
”
,区分补角与邻补角。
2.理解
“
点到直线的距离是垂线段的长度(数量),不是垂线段(图形)
”
。
3.用文字进行简单几何说理,规范表达推理过程。
)
三.自主探究
(一)认识相交线
如图,过一点P可以画出无数条相交的直线,
在同一平面内,两条直线只有一个公共点,这两条直线叫做相交线,公共点叫做交点。多条直线交于同一点,也属于相交线。
两条直线相交,会形成4个小于平角的角,我们把它们叫做“两线四角”。相交会产生邻补角、对顶角。
(二)邻补角与对顶角
两条直线相交所成的四个角中,
如图,∠1和∠3是对顶角,∠2和∠4是对顶角,∠1和∠2、∠4是邻补角,∠2和∠1、∠3是邻补角。
1.邻补角
(1)定义:两条直线相交,有一条公共边,另一边互为反向延长线的两个角,叫做邻补角。
(2)两个必要条件:
① 相邻(有公共顶点、一条公共边)。
② 互补(和为 180o)
(3)性质:邻补角一定互补,和为 180o。
(4)注意:互补的两个角,不一定是邻补角(没有公共边就不是)。
2.对顶角
(1)定义:两条直线相交于一点,有公共顶点,两边互为反向延长线的两个角,叫做对顶角。
(2)两个必要条件:
① 相对(有公共顶点、边互为反向延长线)。
② 相等。
【探究】:证明对顶角相等
证明:如图
∵ ∠1 + ∠2 = 180°(邻补角互补)∠3 + ∠2 = 180°(邻补角互补)
∴ ∠1 = ∠3(同角的补角相等)
(3)性质:两直线相交,对顶角相等。
(4)注意:相等的两个角,不一定是对顶角。
对顶角是成对出现的,每两条直线就有两对对顶角,因而找对顶角的关键是看共有多少组两两相交的直线.
(三)特殊的相交——垂直
1.初识垂直
请看下面一组图片,其中有相互垂直的线吗?
【解析】这三张图片里都有相互垂直的线:第一张的红十字标志,横竖两条线互相垂直;第二张的中式格栅,横向和纵向的框架线条互相垂直;第三张的三角尺,两条直角边互相垂直。
【探究】
如图,转动细木条b,∠1和∠2的大小关系如何变化?
在图中,当∠1=∠2时,因为∠1十∠2=180°,所以∠1=∠2=90°。
2.垂直的定义:
如果两条直线相交所成的四个角中有一个角是直角,那么就称这两条直线互相垂直,其中的一条直线叫作另一条直线的垂线(perpendicular line),它们的交点叫作垂足(foot of a perpendicular).
3.垂直的表示方法:
在图中,两条直线互相垂直记作“a⟂b”或“AB⟂CD”,垂足是O.垂直用符号“⊥”表示,
如a⊥b读作“a垂直于b”,AB⊥CD读作“AB垂直于CD”,
画图时,在垂足处常打上直角的标记“ ”以便识别.
如图,如果∠1=90°,那么a⟂b.
如果a⟂b,那么∠1=90°。
4.垂线的画法
(1)已知直线a与直线a外的一点P,根据下图提供的方法画直线a的垂线。
①将三角板的一条直角边与已知直线重合;
②平移三角板,让三角板的另一条直角边经过直线外的已知点;
③沿着经过点的这条直角边画出直线;
④在垂足位置画上直角标记。
(2)如图,过直线a上的一点Q,画直线a的垂线。
①把三角板的一条直角边与已知直线重合;
②沿着直线平移三角板,让三角板的直角顶点落在直线上的已知点Q;
③沿着三角板的另一条直角边,从顶点出发,画一条直线;
④标出直角符号,这条线就是已知直线的垂线。
【归纳】垂线的画法
①靠:三角板直角边贴合已知直线;
②移:平移三角板,对准定点;
③画:沿另一条直角边画线;
④标:画上直角符号。
5.垂线的性质:
在同一平面内,过一点有且只有一条直线与己知直线垂直。
(四)垂线段
我们知道,两点之间的距离是两点之间线段的长度,那么,如何测量一个点到一条直线的距离呢?在跳远比赛中,裁判员怎样测量跳远成绩?
如图,裁判员将皮尺的起始端固定在点P,拉紧皮尺,使皮尺PO⊥l,垂足为0,线段PO的长度就是运动员所跳的距离。
1、垂线段的定义:
过直线外一点作已知直线的垂线,这点与垂足之间的线段叫做这点到这条直线的垂线段。如图,过直线l外一点P作l的线,垂足为 O,线段PO叫作点P到直线的垂线段。(vertical line segment)
2、垂线段的性质:
【尝试】:如图,把一根橡皮筋的一端固定在点P处,另一端Q沿直线l左右移动.在移动过程中,观察线段PQ长度的变化,你有什么发现?
直线外一点与直线上各点连接的所有线段中,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作点到直线的距离,例如,如图,垂线段PO的长度就是点P到直线的距离。
【试一试】:
如图,方格纸中每个小正方形的边长为1个单位长度1.
(1)能否找到点M,使点M到直线m的距离为2个单位长度?这样的点有多少个?
【解析】根据“到一条直线距离为定值的点的轨迹,是与该直线平行且距离为定值的两条直线”,与直线m平行且距离为2的直线有2条,这两条直线上的所有点都满足条件。
所以能找到这样的点M,有无数个。
(2)能否找到点N,使点N到直线m,n的距离分别为2个、1个单位长度?这样的点有多少个?
【解析】到直线m距离为2的点,在与m平行且距离为2的2条直线上;到直线n距离为1的点,在与n平行且距离为1的2条直线上;这两组直线的交点共有2×2 = 4个,分别在四个象限内。所以能找到这样的点N,有4个。
(3)能否找到点P,使点P到直线m,n的距离相等?这样的点有多少个?
【解析】到两条互相垂直的直线距离相等的点,在这两条直线所成角的平分线上,共有2条角平分线,这两条平分线上的所有点都满足条件。所以能找到这样的点P,有无数个。
四.经典例题
例1(2025·南通崇川·月考)下列图形中,∠1与∠2互为对顶角的是( )
A. B. C. D.
A B C D
【答案】:C
【解析】:对顶角定义:两条直线相交,有公共顶点,两边互为反向延长线的两个角。只有C满足定义。
例2 如图,直线AB与CD相交于点O,∠AOC=75°,∠1=25°,则∠2的大小为( )
A. 25° B. 30° C. 40° D. 50°
【答案】:D
【解析】:对顶角相等,∠BOD与∠AOC是对顶角,所以∠BOD=75°。∠2=75°-∠1=75°-25°= 50°
例3(2025·扬州广陵·期末)过直线l外一点P作直线l的垂线,能作几条( )
A. 0条 B. 1条 C. 2条 D. 无数条
【答案】:B
【解析】:平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直。
例4(2025·镇江京口·期末)体育课立定跳远,测量成绩是测量起跳点到落地点的( )
A. 两点间距离 B. 垂线段长度 C. 斜线段长度 D. 线段总长
【答案】:B
【解析】:点到直线的距离定义:直线外一点到这条直线的垂线段的长度,跳远成绩是垂线段长度。
例5(2025·南通如皋·月考)直线AB、CD相交于O,∠AOD=125°,则邻补角∠AOC=____°。
【答案】:55
【解析】:邻补角互补,和为180°,180°−125°=55°。
例6(2025·盐城亭湖·期中)直线AB⊥CD,垂足为O,则∠AOC=____°。
【答案】:90
【解析】:垂直的定义:两条直线相交成直角,夹角为90°。
例7(2025·泰州姜堰·期末)直线AB、CD交于O,OE平分∠BOC,若∠AOC=80°,则∠BOE=____°。
【答案】:50
【解析】:∠BOC=180°−80°=100°,角平分线分成两个相等的角,100°÷2=50°。
例8(2025苏州常熟月考)如图,CD⊥AB,垂足为D,AC=7,BC=5,CD=4,E是线段AB上的一个动点(包括端点),连接CE,则CE长度的取值范围是 .
【答案】4≤CE≤7
【解析】已知 CD⊥AB,CD=4,根据垂线段最短,点C到直线AB的所有线段中,垂线段CD最短,所以CE的最小值是4。当E运动到线段AB的端点时,CE的长度取到最大值:AC = 7,BC=5,因为7>5,所以CE的最大值为7。因此,CE长度的取值范围是4≤CE≤7。
例9.如图,直线AB,CD相交于点O,若∠EOD=100°,OA平分∠EOC,求∠BOD的大小.
解:因为∠EOD=100°,所以∠EOC=180°-∠EOD=180°-100°=80°.
因为OA平分∠EOC,所以∠AOC=∠EOC=40°,所以∠BOD=∠AOC=40°.
例10.如图,直线AB,CD相交于点O,OE⊥AB.
(1) 若∠1=∠2,请判断CD与OF是否垂直,并说明理由;
(2) 若∠1=∠BOC,求∠AOC和∠EOD的大小.
解: (1) CD⊥OF,理由如下:因为OE⊥AB,所以∠1+∠AOC=90°.又因为∠1=∠2,
所以∠2+∠AOC=90°,即∠FOC=90°,所以CD⊥OF.
(2) 设∠1=x°,则∠BOC=4x°.因为OE⊥AB,所以∠BOE=90°.又因为∠BOE=∠BOC-∠1,所以4x-x=90,解得x=30,即∠1=30°.因为∠AOC与∠1互余,∠EOD与∠1互补,
所以∠AOC=90°-∠1=60°,∠EOD=180°-∠1=150°.
五.夯实基础
(一)选择题
1.(2025·苏州吴中·期末)下列说法正确的是( )
A. 相等的角是对顶角 B. 垂线段最短
C. 过一点可以作无数条已知直线的垂线 D. 两条直线相交,一定垂直
【答案】:B
【解析】:垂线段最短是基本性质;相等的角不一定是对顶角,平面内过一点只能作1条垂线,相交不一定垂直。
2.(2024·盐城大丰·期末)直线AB、CD相交于O,∠1和∠2互为邻补角,若∠1=62°,则∠2=( )
A. 28° B. 62° C. 118° D. 128°
【答案】:C
【解析】:邻补角之和180°,180−62=118°。
3.(2025·南通通州·月考)点P在直线AB外,PC⊥AB于C,则线段PA、PB、PC、PD中最短的是( )
A. PA B. PB C. PC D. PD
【答案】:C
【解析】:垂线段最短。
4.(2025·镇江丹阳·期末)两条直线相交形成的四个角中,有一个角是90°,则其余三个角都是( )
A. 锐角 B. 直角 C. 钝角 D. 平角
【答案】:B
【解析】:垂直相交,四个角都是直角。
5.(2025·泰州海陵·期末)过线段AB外一点,作AB的垂线,垂足在线段的延长线上,这条垂线段的长度叫做( )
A. 点到线段的距离 B. 点到直线AB的距离
C. 线段长度 D. 两点距离
【答案】:B
【解析】:距离是点到直线的垂线段长度,不管垂足在线段上还是延长线上。
6.(2024·徐州云龙·期末)∠α与∠β互为邻补角,∠α=3∠β,则∠β=()
A. 45° B. 60° C. 90° D. 135°
【答案】:A
【解析】:∠α+∠β=180°,3∠β+∠β=180°,4∠β=180°,∠β=45°。
7.(2025苏州姑苏模拟)如图,OA⊥OB,OC⊥OD,若∠1=50°,则∠2的度数是( )
A. 20° B. 40° C. 50° D. 60°
【答案】:C
【解析】∵OA⊥OB,OC⊥OD,∴∠AOB = 90°, ∠COD = 90°,∠1 + ∠BOC = 90°, ∠2 + ∠BOC = 90°,根据同角的余角相等,可得:∠2 = ∠1 = 50°。
8.如图,直线AB,CD交于点O,∠2=3∠1,∠BOD=108°,则∠1的大小为( )
A. 27° B. 36° C. 81° D. 72°
【答案】:A
【解析】∠BOD = 108°,则 ∠AOC = 108°(对顶角相等)。∠1 + ∠2 = ∠AOC = 108°又 ∠2 = 3∠1,所以:∠1 + 3∠1 = 108°,4∠1 = 108°,∠1 = 27°答案:A
(二)填空题
9.(2025·盐城滨海·期末)两条直线相交,形成____对对顶角。
【答案】:2
【解析】:两条直线相交,两组对顶角。
10.(2024·南通海门·期末)直线AB、CD相交于O,∠AOC=50°,则∠BOC=____°。
【答案】:130
【解析】:邻补角互补,180−50=130。
11.(2025·扬州邗江·期末)从直线外一点到这条直线的____,叫做点到直线的距离。
【答案】:垂线段的长度
【解析】:距离是长度,不是线段本身。
12.(2025·镇江扬中·期末)OE⊥CD,垂足为O,则∠EOD=____°。
【答案】:90
【解析】:垂直夹角为直角。
13.(2024·连云港海州·期末)直线AB、CD交于O,OE平分∠BOD,∠BOD=80°,则∠BOE=____°
【答案】:40
【解析】:角平分线平分角度,80÷2=40。
14.如图,点O在直线AB上,OC⊥OD. 若∠AOC=120°,则∠BOD的大小为 .
【答案】30°
【解析】已知点O在直线AB上,所以∠AOB = 180°。已知∠AOC = 120°,∠BOC = 180° - 120°= 60°,又OC⊥OD,所以∠COD = 90°,∠BOD = 90° - 60 °= 30°
15.如图,已知O是直线AB上的一点,OC⊥OD,OM是∠BOD的平分线,ON是∠AOC的平分线,则∠MON的大小为 .
【答案】135°
【解析】已知OC⊥OD,所以∠COD = 90°,∠AOC + ∠BOD = 180° - 90°= 90°,ON平分∠AOC,OM平分∠BOD,∠NOC =∠AOC,∠DOM =∠BOD,∠NOC + ∠DOM = (∠AOC + ∠BOD) =× 90°=45°,∠MON = ∠NOC +∠COD + ∠DOM = 45°+ 90° = 135°
16.如图,直线a,b相交于点O,将量角器的中心与点O重合,发现表示60°的刻度线在直线a上,表示135°的刻度线在直线b上,则∠1的度数为 .
【答案】75°
【解析】量角器上,60°刻度线在直线a上,135°刻度线在直线b上,两刻度线的夹角为:
135° - 60°= 75°,这个夹角就是∠1,所以∠1 = 75°。
(三)解答题
17. 如图,下列各图中,直线都交于一点,请探究交于一点的直线的条数与所形成的对顶角的对数之间的规律.
(1) 请填写下表:
交于一点的直线的条数
2
3
4
对顶角的对数
(2) 若n条直线交于一点,则共有 对对顶角(用含n的代数式表示);
(3) 当100条直线交于一点时,共有 对对顶角.
【答案】(1) 2 6 12 (2) n(n-1) (3) 9900
【解析】(1) 根据题图,可得2条直线交于一点,共有2对对顶角;3条直线交于一点,共有6对对顶角;4条直线交于一点,共有12对对顶角.(2) 依据规律,可得n条直线交于一点,共有n(n-1)对对顶角.(3) 当n=100时,n(n-1)=100×99=9900.
18.(2025泰州泰兴期末)利用网格图仅用无刻度直尺按照要求完成作图并回答问题.
(1) 过点A作射线OB的垂线,垂足为点C;
(2) 过点A作射线OA的垂线,交射线OB于点D.
解:(1) 如图,直线AC即为所求.
(2) 如图,直线AD即为所求.
19. 画图并回答:
(1) 如图,点P在∠AOB的边OA上.
① 过点P画OA的垂线交OB于点C;
② 画点P到OC的垂线段PM.
(2) 指出上述作图中哪一条线段的长度表示点P到边OC的距离.
(3) 比较PM,PC与OC的大小.
解:(1) ① 如图所示 ② 如图所示 (2) 线段PM的长度表示点P到边OC的距离 (3) 根据“垂线段最短”,可得PM<PC<OC
20.(2024南京浦口期末)如图,直线AB,CD相交于点O,OE平分∠BOD,∠AOC=72°.
(1) 求∠EOB的度数;
(2) 若OF⊥OE,OF是否平分∠COB?
解:(1) 因为OE平分∠BOD,所以∠BOE=∠DOE=∠BOD,又因为∠BOD=∠AOC=72°,
所以∠BOE=∠AOC=36°.
(2) OF平分∠COB,理由如下:因为∠AOC=72°,所以∠BOC=180°-72°=108°.
因为OE⊥OF,所以∠EOF=90°=∠BOE+∠BOF.因为∠BOE=36°,所以∠BOF=90°-36°=54°,所以∠COF=108°-54°=54°=∠BOF,所以OF平分∠COB.
六.巩固训练
(一)选择题
1.(2025·盐城盐都·期末)下列说法错误的是( )
A. 对顶角相等 B. 垂线段最短
C. 过直线上一点有且只有一条直线与已知直线垂直 D. 相等的角一定是对顶角
【答案】:D
【解析】:相等的角位置不一定满足对顶角的要求,错误。
2.(2025·南通启东·月考)直线AB⊥CD于O,∠AOD的度数是( )
A. 45° B. 90° C. 120° D. 180°
【答案】:B
【解析】:垂直相交,夹角为90°。
3.(2024·苏州张家港·期末)点P到直线l的距离是3cm,说明( )
A. P到l上任意一点距离都是3cm B. P到l的垂线段长3cm
C. 过P可以画两条长度3cm的垂线段 D. 线段长都大于3cm
【答案】:B
【解析】:距离定义就是垂线段的长度。
4.(2025·扬州仪征·期末)直线AB、CD相交于O,∠AOC+∠BOD=100°,则∠AOC=( )
A. 40° B. 50° C. 80° D. 100°
【答案】:B
【解析】:∠AOC=∠BOD,所以2∠AOC=100°,∠AOC=50°。
5.如图,直线AB与CD相交于点O,∠AOC-2∠AOE=20°,OF平分∠DOE.若∠BOD=60°,则∠AOF的大小为( )
A. 50° B. 60° C. 70° D. 80°
【答案】:C
【解析】:已知直线AB与CD相交于点O,所以∠AOC =∠BOD = 60°(对顶角相等)。代入∠AOC - 2∠AOE = 20°:60°- 2∠AOE = 20°,解得:∠AOE = 20°。因为∠AOC = 60°,所以∠AOD = 180°- 60°= 120°,∠DOE = ∠AOD - ∠AOE = 120°- 20° = 100°。因为OF平分∠DOE,所以∠DOF =∠DOE = 50°,∠AOF =∠ AOD -∠DOF=120° - 50 °= 70°。
6.如图,直线AB,CD相交于点O,OE⊥AB于点O,OF平分∠AOE,∠1=15°31′,则下列结论中不正确的是( )
A. ∠2=45° B. ∠1=∠3 C. ∠AOD与∠1互为补角 D. ∠1的余角等于75°31′
【答案】:D
【解析】:已知OE⊥AB,所以∠AOE = 90°。OF平分∠AOE,所以∠2 = ×90° = 45°(A正确)。直线AB、CD相交,∠1 = ∠3(对顶角相等,B正确)。∠AOD + ∠1 = 180°(邻补角,C正确)。∠1 = 15°31',它的余角为90°- 15°31' = 74°29' ≠75°31'(D错误)。
7.已知三条射线OA,OB,OC,OA⊥OC,∠AOB=60°,则∠BOC的大小为( )
A. 150° B. 30° C. 40°或140° D. 30°或150°
【答案】:D
【解析】:已知OA⊥OC,所以∠AOC = 90°,分两种情况:(1)OB在∠AOC内部:∠BOC = ∠AOC - ∠AOB = 90°- 60° = 30°。(2)OB在∠AOC外部:∠BOC = ∠AOC + ∠AOB = 90° + 60 °= 150°。
8.(2025·泰州兴化·期末)过一点画已知直线的垂线,三角尺的操作第一步是( )
A. 把三角尺的直角边和直线重合 B. 随便放三角尺
C. 把顶点放在点上 D. 先画一条斜线
【答案】:A
【解析】:垂线作图步骤:一重合,二平移,三画线。
9.(2024·邳州·期末)∠1和∠2是邻补角,∠1比∠2大40°,则∠2=( )
A. 70° B. 80° C. 90° D. 110°
【答案】:A
【解析】:设∠2=x,∠1=x+40,x+x+40=180,解得x=70。
10.(2024南京鼓楼月考)如图,河道的一侧有甲、乙两个村庄,现要铺设一条管道将水引向甲、乙两村,下列四种方案中最节省材料的是( )
A B C D
【答案】:B
【解析】: A:没有利用垂线段最短,管道长度不是最短。B:先从河岸作垂线段到乙村,再连接甲、乙两村,既利用了垂线段最短,又利用了两点之间线段最短,总长度最短。C:甲村到乙村用了水平+垂直的折线,比直接连接甲、乙的线段长,不节省材料。D:甲村到河岸的垂线段没有先连接甲、乙再作垂线,总长度比B方案长。
(二)填空题
11.(2025·盐城建湖·期末)两条直线相交,一共可以形成____对邻补角。
【答案】:4
【解析】:每一组相交产生4组邻补角。
12.(2024·南通如东·期末)直线AB、CD相交于O,∠BOD=66°,则∠AOC=____°。
【答案】:66
【解析】:对顶角相等。
13. (2024·连云港赣榆·期末)直线AB、CD交于O,OE平分∠AOC,∠AOC=84°,则∠AOE=_
_°。
【答案】:42
【解析】:84÷2=42。
14.(2025·常州金坛·期末)∠α与∠β互为对顶角,∠α+∠β=124°,则∠α=___°。
【答案】:62
【解析】:两个角相等,124÷2=62。
15.如图,O是直线AB上的一点,OC⊥OD,若∠AOC∶∠BOD=5∶1,则∠AOC的大小为 .
【答案】:75°
【解析】:已知 OC⊥OD,所以∠COD = 90°。又因为 O 在直线 AB 上,所以 ∠AOB = 180°,
可得∠AOC + ∠BOD = 180°- 90° = 90°。设∠BOD=x,则∠AOC = 5x,5x + x = 90°,
6x = 90°,x = 15°,所以 ∠AOC = 5 ×15°= 75°。
16.如图,直线AB,CD相交于点O,OD平分∠BOF,OE⊥CD于点O.若∠EOF=α,则下列说法:①∠AOC=α-90°;②∠EOB=180°-α;③∠AOF=360°-2α.其中正确的是 .(填序号)
【答案】①②③
【解析】已知 OE⊥CD,所以∠EOD = 90°。因为∠EOF =α,所以 ∠DOF=α- 90°。① OD 平分∠BOF,所以∠BOD =∠DOF =α- 90°,而∠AOC =∠BOD(对顶角相等),故①正确。② ∠EOB = 90°- ∠BOD = 90°- (α- 90°) = 180°- α,故②正确。③ ∠AOF = 180°- ∠BOF = 180° - 2(α- 90°) = 360°- 2α,故③正确。所以①②③都正确
17.如图,直线AB,CD,EF相交于点O,CD⊥EF,OG平分∠BOE,且∠EOG=36°,则∠AOC= .
【答案】18°
【解析】已知 OG 平分∠BOE,∠EOG = 36°,所以∠BOE = 2×36°= 72°。因为 CD⊥EF,所以∠COE = 90°,∠AOC = 180°- ∠COE - ∠BOE = 180°- 90°- 72=° 18°
18.如图,已知O为直线AB上的任意一点,OE⊥OF,∠BOC=2∠COE,且∠AOF的度数比∠COE的度数的4倍小8°,则∠EOC= .
【答案】14°
【解析】设∠COE = x,因为∠BOC = 2∠COE,所以∠BOC = 2x,则∠BOE = ∠COE + ∠BOC = 3x。又因为OE⊥OF,所以∠EOF = 90°,且O在直线AB上,故∠AOF + ∠EOF +∠BOE = 180°,即∠AOF + 90°+ 3x = 180°,所以∠AOF = 90°- 3x。根据题意∠AOF = 4x - 8°,
所以90°- 3x = 4x - 8°,解得7x = 98°,x = 14°。所以∠EOC = 14°。
19.(2025南京溧水期末)如图,OA⊥OB,垂足为O,射线OC在∠AOB的内部,∠AOC<30°,若∠BOD=∠AOC,OE平分∠AOD,设∠EOD=m°,则∠COB= °.(用含m的代数式表示)
【答案】(180-2m)°
【解析】已知OA⊥OB,所以∠AOB = 90°。设∠AOC = ∠α,则∠BOD = ∠AOC = ∠α,∠AOD = ∠AOB + ∠BOD = 90°+∠α。因为OE平分∠AOD,所以∠AOE = (90°+ ∠α)。∠EOD =∠AOD - ∠AOE = (90°+∠α) = m°,所以90°+ ∠α= 2m°,解得∠α= 2m°- 90°。
∠COB = ∠AOB - ∠ AOC = 90°- ∠α= 90°- (2m - 90°) = 180°- 2m°。∠COB = (180 - 2m)°。
20.(2025苏州常熟月考)如图,CD⊥AB,垂足为D,AC=7,BC=5,CD=4,E是线段AB上的一个动点(包括端点),连接CE,则CE长度的取值范围是 .
【答案】4 ≤CE≤7
【解析】因为CD⊥AB,CD = 4,AC = 7,BC = 5,根据“垂线段最短”,CE的最小值为CD的长度,即4;比较AC = 7和BC = 5,可知CE的最大值为AC = 7。所以CE长度的取值范围是4 ≤CE≤7。
(三)解答题
21.在如图所示的网格中,每个小正方形的边长均为1,小正方形的顶点叫作格点.已知A,B,C都在格点上.
(1) 连接BC,画BD⊥AC,垂足为D;
(2) 点B到AC的距离为 ;
(3) 线段BD和BC的大小关系为BD BC.(填“>”“<”或“=”)
解:(1) 如图,BD即为所求. (2) 2 (3) <
22.如图,直线AB,CD相交于点O,OE是∠AOD的平分线,∠FOC=90°,∠1=40°,求∠2与∠3的度数.
解:因为∠1+∠3+∠FOC=180°,∠FOC=90°,∠1=40°,所以∠BOC=∠1+∠FOC=40°+90°=130°,∠3=180°-∠FOC-∠1=180°-90°-40°=50°.因为直线AB,CD相交于点O,所以∠AOD=∠BOC=130°.又因为OE平分∠AOD,所以∠2=∠AOD=65°
23. 如图,AO-OB为一条在点O处拐弯的河,要修建一条从村庄P通向这条河的道路.现在有以下两种方案:一是沿PM修路;二是沿PO修路(这里满足PO⊥AO).如果不考虑其他因素,那么上述两种方案哪种更经济些?它是否是最佳方案?如果不是,请你帮助设计出最佳方案.
解:因为PO⊥AO,根据“垂线段最短”,可得PO<PM,所以沿PO修路更经济些 它不是最佳方案 如图,过点P画PN⊥OB,垂足为N.因为PN⊥OB,根据“垂线段最短”,可得PN<PO,所以沿PN修路是最佳方案
24.如图,AB,CD,NE相交于点O,OM平分∠BOD,∠MON=90°,∠AOC=50°.
(1) 线段 的长度表示点M到NE的距离;
(2) 比较MN与MO的大小:MN MO(填“>”“<”或“=”),理由: ;
(3) 求∠AON的大小.
解:(1) MO
(2) > 垂线段最短
(3) 因为∠BOD=∠AOC=50°,OM平分∠BOD,所以∠BOM=25°,所以∠AON=180°-∠BOM-∠MON=180°-25°-90°=65°.
25.如图,直线AB,CD相交于点O,OE平分∠BOD.
(1) 如图1,若∠AOC=30°,∠FOB=90°,则∠EOF= ;
(2) 如图2,若OF平分∠AOE,∠DOF=60°,求∠AOC的大小;
(3) 如图3,若∠AOC=50°,将射线OF从射线OA的位置开始,绕点O顺时针旋转α(0°<α<360°),当∠EOF=90°时,求α的大小.
图1 图2 图3
解:(1) 75°
(2) 因为OE平分∠BOD,所以∠BOE=∠DOE.又OF平分∠AOE,所以∠AOF=∠FOE=∠DOF+∠DOE,所以(∠DOF+∠DOE)×2+∠BOE=180°,即2×60°+3∠DOE=180°,解得∠DOE=20°,所以∠AOC=∠BOD=2∠DOE=2×20°=40°.
(3) ①当射线OF在∠AOD的内部时,∠BOE=∠BOD=∠AOC=25°,所以α+90°+25°=180°,解得α=65°;
②当射线OF在∠BOC的内部时,α-90°=∠AOE=180°-∠BOE=180°-25°=155°,解得α=245°,所以α的大小为65°或245°.
26.如图,直线AB与CD相交于点O,OP是∠BOC的平分线,OE⊥AB,OF⊥CD.
(1) 请写出两对图中除直角外其他相等的角;
(2) 若∠BOF=50°,求∠DOP的度数;
(3) OP平分∠EOF吗?请写出理由.
解: (1) ∠BOP=∠COP,∠AOD=∠BOC(答案不唯一)
(2) 因为OF⊥CD,所以∠COF=∠DOF=90°,所以∠BOC=∠COF-∠BOF=90°-50°=40°.因为OP平分∠BOC,所以∠BOP=∠BOC=20°,所以∠DOP=∠DOF+∠BOF+∠BOP=90°+50°+20°=160°.
(3) OP平分∠EOF,理由如下:因为OE⊥AB,OF⊥CD,所以∠COE+∠BOC=∠BOF+∠BOC=90°,所以∠COE=∠BOF.因为OP是∠BOC的平分线,所以∠BOP=∠COP,所以∠BOF+∠BOP=∠COE+∠COP,即∠FOP=∠EOP,所以OP平分∠EOF.
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数学臻选·2026年暑假苏科版七年级数学上新生预习手册22
《第6章平面图形的初步认识第3节相交线》预习讲义
一.预习目标
(
1.理解同一平面内两条直线的位置关系,认识相交线,能区分邻补角、对顶角,说出它们的位置特征。
2.掌握对顶角相等、邻补角互补的性质,能利用性质进行简单角度计算。
3.理解垂直、垂足的概念,记住垂线的两条基本性质,理解垂线段最短与点到直线的距离的含义。
4.经历观察、画图、说理的探究过程,初步建立几何直观,学会简单的几何口头推理。
)
二.重点难点
(
(一)
重点
1.识别邻补角与对顶角,运用对顶角相等、邻补角互补进行角度计算。
2.垂直的定义、垂线的画法,垂线段最短的应用。
(二)
难点
1.区分
“
对顶角相等
”
和
“
相等的角是对顶角
”
,区分补角与邻补角。
2.理解
“
点到直线的距离是垂线段的长度(数量),不是垂线段(图形)
”
。
3.用文字进行简单几何说理,规范表达推理过程。
)
三.自主探究
(一)认识相交线
如图,过一点P可以画出无数条相交的直线,
在同一平面内,两条直线只有一个公共点,这两条直线叫做相交线,公共点叫做交点。多条直线交于同一点,也属于相交线。
两条直线相交,会形成4个小于平角的角,我们把它们叫做“两线四角”。相交会产生邻补角、对顶角。
(二)邻补角与对顶角
两条直线相交所成的四个角中,
如图,∠1和∠3是对顶角,∠2和∠4是对顶角,∠1和∠2、∠4是邻补角,∠2和∠1、∠3是邻补角。
1.邻补角
(1)定义:两条直线相交,有一条公共边,另一边互为反向延长线的两个角,叫做邻补角。
(2)两个必要条件:
① 相邻(有公共顶点、一条公共边)。
② 互补(和为 180o)
(3)性质:邻补角一定互补,和为 180o。
(4)注意:互补的两个角,不一定是邻补角(没有公共边就不是)。
2.对顶角
(1)定义:两条直线相交于一点,有公共顶点,两边互为反向延长线的两个角,叫做对顶角。
(2)两个必要条件:
① 相对(有公共顶点、边互为反向延长线)。
② 相等。
【探究】:证明对顶角相等
证明:如图
∵ ∠1 + ∠2 = 180°(邻补角互补)∠3 + ∠2 = 180°(邻补角互补)
∴ ∠1 = ∠3(同角的补角相等)
(3)性质:两直线相交,对顶角相等。
(4)注意:相等的两个角,不一定是对顶角。
对顶角是成对出现的,每两条直线就有两对对顶角,因而找对顶角的关键是看共有多少组两两相交的直线.
(三)特殊的相交——垂直
1.初识垂直
请看下面一组图片,其中有相互垂直的线吗?
【探究】
如图,转动细木条b,∠1和∠2的大小关系如何变化?
在图中,当∠1=∠2时,因为∠1十∠2=180°,所以∠1=∠2=90°。
2.垂直的定义:
如果两条直线相交所成的四个角中有一个角是直角,那么就称这两条直线互相垂直,其中的一条直线叫作另一条直线的垂线(perpendicular line),它们的交点叫作垂足(foot of a perpendicular).
3.垂直的表示方法:
在图中,两条直线互相垂直记作“a⟂b”或“AB⟂CD”,垂足是O.垂直用符号“⊥”表示,
如a⊥b读作“a垂直于b”,AB⊥CD读作“AB垂直于CD”,
画图时,在垂足处常打上直角的标记“ ”以便识别.
如图,如果∠1=90°,那么a⟂b.
如果a⟂b,那么∠1=90°。
4.垂线的画法
(1)已知直线a与直线a外的一点P,根据下图提供的方法画直线a的垂线。
①将三角板的一条直角边与已知直线重合;
②平移三角板,让三角板的另一条直角边经过直线外的已知点;
③沿着经过点的这条直角边画出直线;
④在垂足位置画上直角标记。
(2)如图,过直线a上的一点Q,画直线a的垂线。
①把三角板的一条直角边与已知直线重合;
②沿着直线平移三角板,让三角板的直角顶点落在直线上的已知点Q;
③沿着三角板的另一条直角边,从顶点出发,画一条直线;
④标出直角符号,这条线就是已知直线的垂线。
【归纳】垂线的画法
①靠:三角板直角边贴合已知直线;
②移:平移三角板,对准定点;
③画:沿另一条直角边画线;
④标:画上直角符号。
5.垂线的性质:
在同一平面内,过一点有且只有一条直线与己知直线垂直。
(四)垂线段
我们知道,两点之间的距离是两点之间线段的长度,那么,如何测量一个点到一条直线的距离呢?在跳远比赛中,裁判员怎样测量跳远成绩?
如图,裁判员将皮尺的起始端固定在点P,拉紧皮尺,使皮尺PO⊥l,垂足为0,线段PO的长度就是运动员所跳的距离。
1、垂线段的定义:
过直线外一点作已知直线的垂线,这点与垂足之间的线段叫做这点到这条直线的垂线段。如图,过直线l外一点P作l的线,垂足为 O,线段PO叫作点P到直线的垂线段。(vertical line segment)
2、垂线段的性质:
【尝试】:如图,把一根橡皮筋的一端固定在点P处,另一端Q沿直线l左右移动.在移动过程中,观察线段PQ长度的变化,你有什么发现?
直线外一点与直线上各点连接的所有线段中,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作点到直线的距离,例如,如图,垂线段PO的长度就是点P到直线的距离。
【试一试】:
如图,方格纸中每个小正方形的边长为1个单位长度1.
(1)能否找到点M,使点M到直线m的距离为2个单位长度?这样的点有多少个?
(2)能否找到点N,使点N到直线m,n的距离分别为2个、1个单位长度?这样的点有多少个?
(3)能否找到点P,使点P到直线m,n的距离相等?这样的点有多少个?
四.经典例题
例1(2025·南通崇川·月考)下列图形中,∠1与∠2互为对顶角的是( )
A. B. C. D.
A B C D
例2 如图,直线AB与CD相交于点O,∠AOC=75°,∠1=25°,则∠2的大小为( )
A. 25° B. 30° C. 40° D. 50°
例3(2025·扬州广陵·期末)过直线l外一点P作直线l的垂线,能作几条( )
A. 0条 B. 1条 C. 2条 D. 无数条
例4(2025·镇江京口·期末)体育课立定跳远,测量成绩是测量起跳点到落地点的( )
A. 两点间距离 B. 垂线段长度 C. 斜线段长度 D. 线段总长
例5(2025·南通如皋·月考)直线AB、CD相交于O,∠AOD=125°,则邻补角∠AOC=____°。
例6(2025·盐城亭湖·期中)直线AB⊥CD,垂足为O,则∠AOC=____°。
例7(2025·泰州姜堰·期末)直线AB、CD交于O,OE平分∠BOC,若∠AOC=80°,则∠BOE=____°。
例8(2025苏州常熟月考)如图,CD⊥AB,垂足为D,AC=7,BC=5,CD=4,E是线段AB上的一个动点(包括端点),连接CE,则CE长度的取值范围是 .
例9.如图,直线AB,CD相交于点O,若∠EOD=100°,OA平分∠EOC,求∠BOD的大小.
例10.如图,直线AB,CD相交于点O,OE⊥AB.
(1) 若∠1=∠2,请判断CD与OF是否垂直,并说明理由;
(2) 若∠1=∠BOC,求∠AOC和∠EOD的大小.
五.夯实基础
(一)选择题
1.(2025·苏州吴中·期末)下列说法正确的是( )
A. 相等的角是对顶角 B. 垂线段最短
C. 过一点可以作无数条已知直线的垂线 D. 两条直线相交,一定垂直
2.(2024·盐城大丰·期末)直线AB、CD相交于O,∠1和∠2互为邻补角,若∠1=62°,则∠2=( )
A. 28° B. 62° C. 118° D. 128°
3.(2025·南通通州·月考)点P在直线AB外,PC⊥AB于C,则线段PA、PB、PC、PD中最短的是( )
A. PA B. PB C. PC D. PD
4.(2025·镇江丹阳·期末)两条直线相交形成的四个角中,有一个角是90°,则其余三个角都是( )
A. 锐角 B. 直角 C. 钝角 D. 平角
5.(2025·泰州海陵·期末)过线段AB外一点,作AB的垂线,垂足在线段的延长线上,这条垂线段的长度叫做( )
A. 点到线段的距离 B. 点到直线AB的距离
C. 线段长度 D. 两点距离
6.(2024·徐州云龙·期末)∠α与∠β互为邻补角,∠α=3∠β,则∠β=( )
A. 45° B. 60° C. 90° D. 135°
7.(2025苏州姑苏模拟)如图,OA⊥OB,OC⊥OD,若∠1=50°,则∠2的度数是( )
A. 20° B. 40° C. 50° D. 60°
8.如图,直线AB,CD交于点O,∠2=3∠1,∠BOD=108°,则∠1的大小为( )
A. 27° B. 36° C. 81° D. 72°
(二)填空题
9.(2025·盐城滨海·期末)两条直线相交,形成____对对顶角。
10.(2024·南通海门·期末)直线AB、CD相交于O,∠AOC=50°,则∠BOC=____°。
11.(2025·扬州邗江·期末)从直线外一点到这条直线的____,叫做点到直线的距离。
12.(2025·镇江扬中·期末)OE⊥CD,垂足为O,则∠EOD=____°。
13.(2024·连云港海州·期末)直线AB、CD交于O,OE平分∠BOD,∠BOD=80°,则∠BOE=____°
14.如图,点O在直线AB上,OC⊥OD. 若∠AOC=120°,则∠BOD的大小为 .
15.如图,已知O是直线AB上的一点,OC⊥OD,OM是∠BOD的平分线,ON是∠AOC的平分线,则∠MON的大小为 .
16.如图,直线a,b相交于点O,将量角器的中心与点O重合,发现表示60°的刻度线在直线a上,表示135°的刻度线在直线b上,则∠1的度数为 .
(三)解答题
17. 如图,下列各图中,直线都交于一点,请探究交于一点的直线的条数与所形成的对顶角的对数之间的规律.
(1) 请填写下表:
交于一点的直线的条数
2
3
4
对顶角的对数
(2) 若n条直线交于一点,则共有 对对顶角(用含n的代数式表示);
(3) 当100条直线交于一点时,共有 对对顶角.
18.(2025泰州泰兴期末)利用网格图仅用无刻度直尺按照要求完成作图并回答问题.
(1) 过点A作射线OB的垂线,垂足为点C;
(2) 过点A作射线OA的垂线,交射线OB于点D.
19. 画图并回答:
(1) 如图,点P在∠AOB的边OA上.
① 过点P画OA的垂线交OB于点C;
② 画点P到OC的垂线段PM.
(2) 指出上述作图中哪一条线段的长度表示点P到边OC的距离.
(3) 比较PM,PC与OC的大小.
20.(2024南京浦口期末)如图,直线AB,CD相交于点O,OE平分∠BOD,∠AOC=72°.
(1) 求∠EOB的度数;
(2) 若OF⊥OE,OF是否平分∠COB?
六.巩固训练
(一)选择题
1.(2025·盐城盐都·期末)下列说法错误的是( )
A. 对顶角相等 B. 垂线段最短
C. 过直线上一点有且只有一条直线与已知直线垂直 D. 相等的角一定是对顶角
2.(2025·南通启东·月考)直线AB⊥CD于O,∠AOD的度数是( )
A. 45° B. 90° C. 120° D. 180°
3.(2024·苏州张家港·期末)点P到直线l的距离是3cm,说明( )
A. P到l上任意一点距离都是3cm B. P到l的垂线段长3cm
C. 过P可以画两条长度3cm的垂线段 D. 线段长都大于3cm
4.(2025·扬州仪征·期末)直线AB、CD相交于O,∠AOC+∠BOD=100°,则∠AOC=( )
A. 40° B. 50° C. 80° D. 100°
5.如图,直线AB与CD相交于点O,∠AOC-2∠AOE=20°,OF平分∠DOE.若∠BOD=60°,则∠AOF的大小为( )
A. 50° B. 60° C. 70° D. 80°
6.如图,直线AB,CD相交于点O,OE⊥AB于点O,OF平分∠AOE,∠1=15°31′,则下列结论中不正确的是( )
A. ∠2=45° B. ∠1=∠3 C. ∠AOD与∠1互为补角 D. ∠1的余角等于75°31′
7.已知三条射线OA,OB,OC,OA⊥OC,∠AOB=60°,则∠BOC的大小为( )
A. 150° B. 30° C. 40°或140° D. 30°或150°
8.(2025·泰州兴化·期末)过一点画已知直线的垂线,三角尺的操作第一步是( )
A. 把三角尺的直角边和直线重合 B. 随便放三角尺
C. 把顶点放在点上 D. 先画一条斜线
9.(2024·邳州·期末)∠1和∠2是邻补角,∠1比∠2大40°,则∠2=( )
A. 70° B. 80° C. 90° D. 110°
10.(2024南京鼓楼月考)如图,河道的一侧有甲、乙两个村庄,现要铺设一条管道将水引向甲、乙两村,下列四种方案中最节省材料的是( )
A B C D
(二)填空题
11.(2025·盐城建湖·期末)两条直线相交,一共可以形成____对邻补角。
12.(2024·南通如东·期末)直线AB、CD相交于O,∠BOD=66°,则∠AOC=____°。
13. (2024·连云港赣榆·期末)直线AB、CD交于O,OE平分∠AOC,∠AOC=84°,则∠AOE=_
_°。
14.(2025·常州金坛·期末)∠α与∠β互为对顶角,∠α+∠β=124°,则∠α=___°。
15.如图,O是直线AB上的一点,OC⊥OD,若∠AOC∶∠BOD=5∶1,则∠AOC的大小为 .
16.如图,直线AB,CD相交于点O,OD平分∠BOF,OE⊥CD于点O.若∠EOF=α,则下列说法:①∠AOC=α-90°;②∠EOB=180°-α;③∠AOF=360°-2α.其中正确的是 .(填序号)
17.如图,直线AB,CD,EF相交于点O,CD⊥EF,OG平分∠BOE,且∠EOG=36°,则∠AOC= .
18.如图,已知O为直线AB上的任意一点,OE⊥OF,∠BOC=2∠COE,且∠AOF的度数比∠COE的度数的4倍小8°,则∠EOC= .
19.(2025南京溧水期末)如图,OA⊥OB,垂足为O,射线OC在∠AOB的内部,∠AOC<30°,若∠BOD=∠AOC,OE平分∠AOD,设∠EOD=m°,则∠COB= °.(用含m的代数式表示)
20.(2025苏州常熟月考)如图,CD⊥AB,垂足为D,AC=7,BC=5,CD=4,E是线段AB上的一个动点(包括端点),连接CE,则CE长度的取值范围是 .
(三)解答题
21.在如图所示的网格中,每个小正方形的边长均为1,小正方形的顶点叫作格点.已知A,B,C都在格点上.
(1) 连接BC,画BD⊥AC,垂足为D;
(2) 点B到AC的距离为 ;
(3) 线段BD和BC的大小关系为BD BC.(填“>”“<”或“=”)
22.如图,直线AB,CD相交于点O,OE是∠AOD的平分线,∠FOC=90°,∠1=40°,求∠2与∠3的度数.
23. 如图,AO-OB为一条在点O处拐弯的河,要修建一条从村庄P通向这条河的道路.现在有以下两种方案:一是沿PM修路;二是沿PO修路(这里满足PO⊥AO).如果不考虑其他因素,那么上述两种方案哪种更经济些?它是否是最佳方案?如果不是,请你帮助设计出最佳方案.
24.如图,AB,CD,NE相交于点O,OM平分∠BOD,∠MON=90°,∠AOC=50°.
(1) 线段 的长度表示点M到NE的距离;
(2) 比较MN与MO的大小:MN MO(填“>”“<”或“=”),理由: ;
(3) 求∠AON的大小.
25.如图,直线AB,CD相交于点O,OE平分∠BOD.
(1) 如图1,若∠AOC=30°,∠FOB=90°,则∠EOF= ;
(2) 如图2,若OF平分∠AOE,∠DOF=60°,求∠AOC的大小;
(3) 如图3,若∠AOC=50°,将射线OF从射线OA的位置开始,绕点O顺时针旋转α(0°<α<360°),当∠EOF=90°时,求α的大小.
图1 图2 图3
26.如图,直线AB与CD相交于点O,OP是∠BOC的平分线,OE⊥AB,OF⊥CD.
(1) 请写出两对图中除直角外其他相等的角;
(2) 若∠BOF=50°,求∠DOP的度数;
(3) OP平分∠EOF吗?请写出理由.
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