何春華
同學(xué)們,你們對(duì)平行線一定不陌生吧!因?yàn)樵诂F(xiàn)實(shí)生活中隨處可見它的身影:火車的車軌、棋盤上的橫線與豎線、學(xué)校操場(chǎng)上的雙杠等. 這些都可以看做平行線. 生活中我們還需要思考這些問題:城市主干道上的分道線互相平行,怎樣才能夠畫出來呢?棋盤上橫線間及豎線間要互相平行,我們?cè)鯓硬拍苤浪谱鞯檬欠窈细衲兀繋е@些問題我們來看下面的具體實(shí)例.
[問題與情境]
星期天,樂樂和明明來到郊外的一條河邊,他們想測(cè)量一下他們所處位置的河岸是否平行. 他們各拿來了一個(gè)測(cè)角儀和兩根標(biāo)桿.請(qǐng)問:就現(xiàn)有的條件,樂樂和明明能否判斷河岸是否平行?說說你的方案.
聰明的樂樂想出一個(gè)好辦法.他是這樣做的:通過目測(cè)使4個(gè)標(biāo)桿在一條直線上(如圖1),4根標(biāo)桿分別立在A、B、C、D所在的位置. 再用測(cè)角儀分別測(cè)出∠ABE和∠DCM的大小.若∠ABE + ∠DCM = 180°,則EF∥MN;若∠ABE + ∠DCM ≠ 180°,則EF、MN 不平行.
這里其實(shí)用到了直線平行的條件:由∠ABE + ∠DCM = 180°,可得∠EBC + ∠MCB = 180°,從而由“同旁內(nèi)角互補(bǔ),兩直線平行”判斷出河的兩岸互相平行.
[開眼界]
1. 同位角、內(nèi)錯(cuò)角、同旁內(nèi)角的概念
(1) 同位角:在兩條直線a、b的同方向,在第三條直線c的同側(cè),像這樣位置相同的一對(duì)角叫做同位角.如圖2中,同位角有∠1和∠5、∠2和∠6、∠3和∠7、∠4和∠8.
(2)內(nèi)錯(cuò)角:在兩條直線a、b的內(nèi)側(cè),在第三條直線c的兩旁,這樣的一對(duì)角叫做內(nèi)錯(cuò)角. 如圖2中,∠3和∠5、∠4和∠6都是內(nèi)錯(cuò)角.
(3)同旁內(nèi)角:在兩條直線a、b的內(nèi)側(cè),在第三條直線c的同旁,這樣的一對(duì)角叫做同旁內(nèi)角. 如圖2中,∠4和∠5、∠3和∠6都是同旁內(nèi)角.
溫馨提示: 對(duì)于較復(fù)雜的圖形,一般可采用如下方法區(qū)分角的關(guān)系.①把相關(guān)的一對(duì)角的邊用其他色筆或粗線條描出,這有助于分辨這對(duì)角的關(guān)系. ②在圖形中構(gòu)成同位角的基本圖形形如字母“F”,如圖3(1);構(gòu)成內(nèi)錯(cuò)角的基本圖形形如字母“Z”或“N”,如圖3(2);構(gòu)成同旁內(nèi)角的基本圖形形如字母“U”,或叫“開口形”,如圖3(3).
2. 直線平行的三個(gè)基本條件
(1)兩條直線被第三條直線所截,如果同位角相等,那么這兩條直線平行,即“同位角相等,兩直線平行”. 如圖4,若∠1 = ∠5(或∠2 = ∠6或∠3 = ∠7或∠4 = ∠8),則a∥b.
(2)兩條直線被第三條直線所截,如果內(nèi)錯(cuò)角相等,那么這兩條直線平行,即“內(nèi)錯(cuò)角相等,兩直線平行”.如圖4,若∠2 = ∠8(或∠3 = ∠5),則a∥b.
(3)兩條直線被第三條直線所截,如果同旁內(nèi)角互補(bǔ),那么這兩條直線平行,即“同旁內(nèi)角互補(bǔ),兩直線平行”. 如圖4,若∠2 + ∠5 = 180°(或∠3 + ∠8 = 180°),則a ∥ b.
3. 直線平行的其他條件
(1)平行于同一條直線的兩條直線平行.
(2)垂直于同一條直線的兩條直線平行.如圖5,a⊥c,b⊥c,則a∥b.
[經(jīng)典例析]
例1如圖6,已知直線l1、l2被直線l3所截,若∠1 + ∠4 = 180°,試說明l1∥l2.
點(diǎn)撥:不妨從同位角、內(nèi)錯(cuò)角、同旁內(nèi)角三個(gè)不同的角度出發(fā)進(jìn)行探索.
解法(1): ∵ ∠1 + ∠4 = 180°,(已知)
∠4 + ∠5 = 180°,(平角定義)
∴ ∠1 = ∠5,(等量代換)
∴ l1∥ l2.(同位角相等,兩直線平行)
解法(2): ∵ ∠1 + ∠4 = 180°,(已知)
∠1 + ∠2 = 180°,(平角定義)
∴ ∠2 = ∠4.(等角的補(bǔ)角相等)
∴ l1∥l2.(內(nèi)錯(cuò)角相等,兩直線平行)
解法(3): ∵ ∠1 + ∠4 = 180°,(已知)
∠1 = ∠3,(對(duì)頂角相等)
∴ ∠3 + ∠4 = 180°.(等量代換)
∴ l1 ∥ l2.(同旁內(nèi)角互補(bǔ),兩直線平行)
本例通過從不同的角度證明同位角相等、內(nèi)錯(cuò)角相等及同旁內(nèi)角互補(bǔ)來說明兩條直線平行,方法靈活,對(duì)我們開闊思路、提高解題能力大有裨益.
例2 如圖7,已知∠BED = ∠B + ∠D,試說明AB與CD的位置關(guān)系.
點(diǎn)撥:由已知條件無法判斷AB與CD的位置關(guān)系,需構(gòu)造應(yīng)用平行線判定方法的條件. 因此,過E作∠BEF = ∠B,則AB∥EF.由已知可得∠FED=∠D,則CD∥EF.由平行公理可得AB∥CD.
解:AB∥CD.理由如下:
過E作∠BEF = ∠B,則AB∥EF.(內(nèi)錯(cuò)角相等,兩直線平行)
∵ ∠BED = ∠BEF + ∠FED = ∠B + ∠D,
∴ ∠FED = ∠D.
∴ CD∥EF. (內(nèi)錯(cuò)角相等,兩直線平行)
∴ AB∥CD.(平行于同一條直線的兩直線平行)
當(dāng)題目現(xiàn)有的條件不能解決問題時(shí),可考慮作輔助線,輔助線常用虛線表示.
[即學(xué)即練]
1. 如圖8,∠1和[ ]是同位角,∠1和[ ]是內(nèi)錯(cuò)角,∠1和[ ]是同旁內(nèi)角.
2. 如圖9,如果∠1=[ ],那么DE∥AC;如果∠1=[ ],那么EF∥BC;如果∠FED + [ ] = 180°,那么AC∥ED;如果∠2+[ ]=180°,那么AB∥DF.
3. 如圖10,由[ ](填上一個(gè)合適的條件),可得BC∥DE.
4. 如圖11,A、B兩地之間有一座山,一條鐵路要通過A、B兩地,在A地測(cè)得∠MAB = 75°.如果A、B兩地同時(shí)開工,那么B地按∠NBA的度數(shù)為[ ]施工可使鐵路在山腹中準(zhǔn)確接通.
5. 如圖12,下列推斷錯(cuò)誤的是().
A. 因?yàn)椤? = ∠2,所以 l3∥l4B. 因?yàn)椤? = ∠4,所以l3∥l4
C. 因?yàn)椤? = ∠3,所以l3∥l4D. 因?yàn)椤? = ∠3,所以l1∥l2
6. 如圖13,一條公路修到湖邊時(shí),需拐彎繞道而過. 如果第一次拐的角∠A是120°,第二次拐的角∠B是150°,第三次拐的角是∠C,這時(shí)的道路恰好和第一次拐彎之前的道路平行,則∠C等于().
A. 120° B. 130° C. 140° D. 150°
7. 如圖14,在屋架上要加一根橫梁DE,若∠ABC = 35°,那么∠ADE應(yīng)該為多少度才能使DE∥BC?為什么?
8. 如圖15,已知∠1 = 40°,∠2 = 55°,∠3 = 85°,那么直線l1與l2是否平行?為什么?
9. 如圖16,已知∠ABC = ∠ACB,BD平分∠ABC,CE平分∠ACB,∠DBF=∠F,那么EC與DF有什么位置關(guān)系?試說明你的理由.
10.如圖17,已知CB⊥AB,點(diǎn)E在AB上,且CE平分∠BCD,DE平分∠ADC,∠EDC + ∠DCE = 90°. 試說明:DA⊥AB.
[中考風(fēng)向標(biāo)]
1. (2006年·天門市)如圖18,直線a、b被直線c所截,現(xiàn)給出下列4個(gè)條件:①∠1 = ∠5;②∠1 = ∠7;③∠2 +∠3 = 180°;④∠4 = ∠7.其中能說明a∥b的條件為().
A. ①② B. ②
C. ①④ D. ①②④
因?yàn)椤?與∠5是同位角,故有∠1=∠5時(shí)a∥b,①符合條件;因?yàn)椤?=∠7,又∠7=∠5,所以∠1=∠5,所以a∥b,②符合條件;條件③中,∠2與∠3是鄰補(bǔ)角,不能判定兩直線平行;條件④中,因?yàn)椤? = ∠7,只有當(dāng)∠4 +∠5 = ∠4 + ∠7 = 180°時(shí),才能判定兩條直線平行,所以④不符合條件. 故選A.
2. (2007年·淮安市)如圖19,能判定EB∥AC的條件是().
A.∠C = ∠ABE B.∠A = ∠EBD
C.∠C = ∠ABC D.∠A = ∠ABE
選D,利用內(nèi)錯(cuò)角相等,兩直線平行.
本節(jié)內(nèi)容在中考中主要以考查基礎(chǔ)知識(shí)為主. 主要考查利用同位角、內(nèi)錯(cuò)角、同旁內(nèi)角來判定兩條直線平行,以填空題和選擇題的形式為主.
“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請(qǐng)以PDF格式閱讀原文”
中學(xué)生數(shù)理化·七年級(jí)數(shù)學(xué)北師大版2008年3期