内容正文:
第6章 几何图形初步
6.2 直线、射线、线段(第2课时)
线段的比较与运算
数学新教材人教版 七年级上册
新知讲授
线段为什么可以比较
线段有长度
同样是两点之间的直线形部分,端点距离不同,线段就有不同长度。
比较的任务
可以比较长短,也可以把长度相加、相减。运算前先明确点的顺序与线段关系。
新知讲授
测量法比较线段
统一单位
用刻度尺分别测出两条线段的长度,再比较数值大小。比较前先统一长度单位。
测量要点
一端对准零刻度,读另一端刻度。若未从零刻度开始,要计算两端读数之差。
例题讲解
示例
线段两端分别对准刻度尺2.3 cm和7.1 cm,线段长多少?
答:4.8 cm。
线段长度等于终点读数减起点读数。
。
线段长度等于终点读数减起点读数。
新知讲授
叠合法比较线段
对齐方式
把两条线段的一端重合,并使两条线段沿同一方向放在同一直线上。
判别
另一端在内部,则较短;两端重合,则相等;另一端超出,则较长。
例题讲解
示例
线段AB移到CD上,A与C重合且方向相同。B在D前、与D重合、超过D,分别说明什么?
答:依次是AB<CD、AB=CD、AB>CD。
统一起点和方向。
只比较另一个端点的位置。
统一起点和方向。
新知讲授
作等于已知线段的线段
刻度尺方法
先量出已知线段的长,再按相同长度画出线段。
尺规方法
先用直尺画直线,再用圆规量取已知线段长度,在直线上截取相同长度。
新知讲授
尺规作图
概念
在数学中,我们常限定用无刻度的直尺和圆规作图,这就是尺规作图。
理解
无刻度直尺用于画直线,圆规用于转移长度。用圆规可保证截取的长度与已知线段相等。
例题讲解
示例
作一条线段等于已知线段时,直尺和圆规分别发挥什么作用?
答:直尺确定直线方向,圆规量取并转移长度。
直尺无需读刻度。
圆规开口保持不变,保证所截线段相等。
直尺无需读刻度。
方法归纳
线段比较归纳
测量法
① 先统一单位,再比较数值。
② 起点不为零时,用读数作差。
叠合法
① 使一端重合且方向相同。
② 比较另一端点的相对位置。
例题讲解
探究
从A地到B地已有四条道路,能否另修一条最短道路?在图中如何表示?
答:可以,连接线段AB。
只比较同样两个端点间的连线。
线段AB比其他曲折连线短。
只比较同样两个端点间的连线。
新知讲授
线段的基本事实
概念
两点的所有连线中,线段最短。
理解
简单说成:两点之间,线段最短。两点必须固定,比较的是连接同样两点的不同路线。
新知讲授
两点间的距离
概念
连接两点的线段的长度,叫作这两点间的距离。
理解
距离是长度,不是线段本身,也不是任意一条行走路线的长度。通常附有长度单位。
例题讲解
示例
从家到学校沿路走800 m,家与学校间线段长650 m。两地的距离是多少?
答:650 m。
距离指连接两点的线段长度。
800 m是这条行走路线的路程。
距离指连接两点的线段长度。
新知讲授
线段的和
相邻拼接
A、B、C依次在同一直线上,AB=a,BC=b,则AC=AB+BC=a+b。
位置条件
B在A、C之间,AB与BC不重叠,只在B处连接。先判断位置再列等式。
A
B
C
新知讲授
线段的差
从整体去掉部分
D在线段AB上,则AD=AB-BD。若AB=a,BD=b,则AD=a-b。
长度条件
从a中截去b时,需要a≥b。图形中已给出相应的点在线段内部关系。
A
D
B
例题讲解
例
如图,已知线段a,b,作一条线段,使它等于2a−b。
答:先作AB=a、BC=a,再在AC上从C向A截取CD=b,AD即所求。
沿同一方向连续截取两段a,得AC=2a。
从总长AC末端去掉长度b,得AD=2a-b。
沿同一方向连续截取两段a,得AC=2a。
例题讲解
例
如图,已知线段a,b,作一条线段,使它等于2a−b。说明作法成立的理由。
答:AD=AC−CD=(AB+BC)−CD=2a−b。
把所求线段写成整体减去尾段。
代入各段与已知线段的关系。
把所求线段写成整体减去尾段。
新知讲授
线段的中点
概念
点M把线段AB分成相等的两条线段AM与MB,点M叫作线段AB的中点。
理解
包含两个条件:M在线段AB上,且AM=MB。由此AM=MB=。
新知讲授
中点的数量关系
由整体求一半
M是AB的中点,则AM=MB=。例如AB=12 cm,则两半各6 cm。
由一半求整体
若AM=6 cm且M是中点,则AB=2AM=12 cm。只有长度相等而位置不对,还不能判断中点。
A
M
B
新知讲授
三等分点与四等分点
三等分
两个内点把线段分成三条相等线段,每条是原线段的三分之一。
四等分
三个内点把线段分成四条相等线段,每条是原线段的四分之一。等分点数量比等分段数少1。
课堂练习
练习
估计下列图中线段AB与AC的大小关系,再用刻度尺或圆规检验。
(1)(2) 答:(1)AB>AC;(2)AB<AC。
目测仅用于估计,再用同起点叠合或测量检验。
(3) 答:AB=AC。
分别量取AB与AC,检验两段相等。
依据题目条件,逐项给出判断和理由。
课堂练习
练习
如图,已知线段a,b,作一条线段,使它等于a+2b。
答:在同一直线上依次作AB=a、BC=b、CD=b,则AD即所求。
连续同向截取三条线段。
AD=AB+BC+CD=a+2b。
依据题目条件,逐项给出判断和理由。
课堂练习
练习
点M,N,P在同一条直线上,MN=3 cm,NP=1 cm。求线段MP的长。
(1) N在M、P之间
(2) P在M、N之间
M
N
P
M
P
N
(1) 答:MP=4 cm。
MP=MN+NP=3+1=4 cm。
(2) 答:MP=2 cm。
MP=MN-NP=3-1=2 cm。
依据题目条件,逐项给出判断和理由。
例题讲解
示例
点M,N,P共线,MN=3 cm,NP=1 cm。点M能在N、P之间吗?
答:不能。
若M在N、P之间,NP=NM+MP>NM。
但已知NP=1 cm<MN=3 cm,矛盾。
若M在N、P之间,NP=NM+MP>NM。
课堂练习
练习
点C,D在线段AB上,且AC=CB,CD=DB。(1)点____是AB的中点,C是线段____的三等分点。(2)AC是DB的几倍?AB是CD的几倍?
A
C
D
B
(1) 答:C;AD。
设CD=DB=x,则AC=2x,AD=3x。
(2) 答:2倍;4倍。
AC=2x,AB=4x,CD=DB=x。
依据题目条件,逐项给出判断和理由。
课堂练习
练习
已知线段AB,延长AB至C,使BC=,D是AC的中点,如果DC=2,那么AB的长为( )。A.4 B.3 C.2 D.1
A
D
B
C
答:B,3。
D是中点,所以AC=2DC=4。
AC=AB+BC=,所以AB=3。
依据题目条件,逐项给出判断和理由。
方法归纳
位置分类与计算
先读图形
① 在线段上、延长线上决定加减关系。
② 只说三点共线时,要检查多种排列。
再用中点
① 把中点转成相等或二倍关系。
② 建立整体与部分的等式后求长度。
课堂练习
习题
把河道改直与修建曲折观景桥,分别利用线段最短说明什么?
答:河道改直缩短路程;曲桥增加行走路程并提供更多观景位置。
同样两端点间,直路线最短。
实际选择还取决于通行或观赏的目的。
同样两端点间,直路线最短。
例题讲解
示例
若AM=MB,能立即断定M是AB的中点吗?
A
B
M
答:不能,还需M在线段AB上。
A、M、B可能不共线。
中点要求位置与长度相等两个条件同时成立。
A、M、B可能不共线。
阅读与思考
阅读
为什么测量需要统一单位?已知1英寸=2.54 cm,6.7英寸与6.1英寸手机屏幕对角线长度相差多少厘米?
(1) 统一单位
(2) 屏幕对角线之差
(1) 答:同样长度若采用不同基准,读数不能直接比较。
尺、寸等历史单位曾有差异,现代测量需要明确单位。
(2) 答:1.524 cm。
(6.7−6.1)×2.54=1.524,差的是对角线,不是屏幕面积。
先统一单位,再比较对应的同一长度。
课堂总结
线段的比较与运算
比较
测量或同起点叠合
距离
连接两点的线段长度
和差
先判断点的顺序
中点
位置在线段上且两半相等
针对训练
训练
连接固定两点的折线、曲线和线段中,哪种最短?
答:线段。
使用两点之间线段最短的基本事实。
前提是三条路线连接相同的两个点。
使用两点之间线段最短的基本事实。
针对训练
训练
M是AB中点,AB=18 cm,则AM=____cm。
答:9 cm。
中点把原线段分成相等两半。
cm。
中点把原线段分成相等两半。
针对训练
训练
判断并说明理由。
(1) 两点间的距离是一条线段。
错误
距离是线段的长度。
(2) 射线可以比较总长度。
错误
射线无限延伸。
(3) M在线段AB上且AM=MB,则M为中点。
正确
满足位置和等长条件。
(4) AM=MB一定说明M是AB中点。
错误
还需M在线段AB上。
检查定义中的每一个条件。
针对训练
训练
A、B、C依次共线,AB=7 cm,BC=4 cm,求AC。
A
B
C
答:11 cm。
B在A、C之间,使用整体等于两部分之和。
cm。
B在A、C之间,使用整体等于两部分之和。
针对训练
训练
C在线段AB上,AB=15 cm,AC=9 cm,求CB。
A
C
B
答:6 cm。
从整体AB减去部分AC。
cm。
从整体AB减去部分AC。
针对训练
训练
A、B、C共线,AB=8 cm,BC=3 cm,求AC。
答:11 cm或5 cm。
B在A、C之间时相加,C在A、B之间时相减。
A不可能在B、C之间,因为BC<BA。
B在A、C之间时相加,C在A、B之间时相减。
针对训练
训练
AB=24 cm,M是AB中点,N是MB中点,求AN。
A
M
N
B
答:18 cm。
AM=MB=12 cm,MN=6 cm。
cm。
AM=MB=12 cm,MN=6 cm。
针对训练
训练
A、B、C依次共线,AB=2BC,AC=21 cm,求AB、BC。
A
B
C
答:AB=14 cm,BC=7 cm。
设BC=x,则AB=2x,AC=3x。
3x=21,得x=7。
设BC=x,则AB=2x,AC=3x。
针对训练
训练
沿一条直路,甲校到乙校相距1200 m,服务站设在两校之间且距两校相等。服务站到甲校多远?
答:600 m。
服务站位于两校连线的中点。
所求距离为1200÷2=600 m。
服务站位于两校连线的中点。
针对训练
训练
一条长48 m的直路两端和内部等距设置5盏路灯,相邻两盏间距多少?第2盏到第4盏相距多少?
答:间距12 m;相距24 m。
5盏灯把道路分成4段。
48÷4=12,第2到第4盏跨2段,2×12=24。
5盏灯把道路分成4段。
方法归纳
本课方法总结
图形转等式
① 先确定点在线段上还是延长线上。
② 整体等于不重叠部分之和,中点给出二等分。
分类保完整
① 三点共线但顺序未定时,逐种画图。
② 用长度关系排除不可能的位置。
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