平行線是最基本的平面圖形,七年級(jí)上學(xué)期我們已經(jīng)初步認(rèn)識(shí)了它的定義和基本性質(zhì),即在同一平面內(nèi)兩條不相交的直線,過直線外一點(diǎn)有且只有一條直線與已知直線平行.本學(xué)期學(xué)習(xí)平行線的性質(zhì)和判定要在理解的基礎(chǔ)上牢記于心,運(yùn)用的關(guān)鍵是要識(shí)別或者構(gòu)造基本圖形:
例1 (2017·南充)如圖1,直線a∥b,將一個(gè)直角三角尺按如圖1所示位置擺放,若∠1=58°,則∠2的度數(shù)為( ).
A.30° B.32° C.42° D.58°
【解決思路1】如圖2,過點(diǎn)A作AB∥b,則有∠3=∠1=58°,因?yàn)椤?+∠4=90°,所以∠4=90°-∠3=32°,因?yàn)閍∥b,AB∥b,所以AB∥a,所以∠2=∠4=32°,故選B.
【說明】問題解決的關(guān)鍵在于添加輔助線,并根據(jù)平行線的性質(zhì)得到兩對(duì)內(nèi)錯(cuò)角相等,從而把題目給出的條件有效聯(lián)系在一起,構(gòu)造基本圖形是解決問題的關(guān)鍵和突破口.
【解決思路2】如圖3,延長(zhǎng)BA交直線a于點(diǎn)C,因?yàn)閍∥b,所以∠1=∠DCA=58°,因?yàn)椤螧AD+∠DAC=180°,所以∠DAC=90°.在△ACD中,∠DAC+∠2+∠DCA=180°,所以∠2=32°,故選B.
【說明】求角的度數(shù),通常把角放到三角形中,利用三角形的內(nèi)角和等于180°來求,本題延長(zhǎng)BA既構(gòu)造了三角形,又出現(xiàn)了內(nèi)錯(cuò)角相等,得到兩個(gè)基本圖形就可以解決問題了.當(dāng)然也可以延長(zhǎng)DA.
【解決思路3】如圖4,連接BC,在△ABC中,∠A+∠ACB+∠ABC=180°,所以∠ACB+∠ABC=90°,因?yàn)閍∥b,所以∠DBC+∠ECB=180°,也就是∠1+∠2+∠ABC+∠ACB=180°,所以∠1+∠2=90°,∠2=32°,故選B.
【說明】連接BC,構(gòu)造了三角形ABC,同時(shí)得到一對(duì)同旁內(nèi)角,利用平行線的性質(zhì)和三角形內(nèi)角和定理問題得到解決,對(duì)于幾何問題要善于在復(fù)雜問題中找到基本圖形或者構(gòu)造出基本圖形.
例2 (2017·慶陽)已知a,b,c是△ABC的三條邊長(zhǎng),化簡(jiǎn)[a+b-c]-[c-a-b]的結(jié)果為( ).
A.2a+2b-2c B.2a+2b
C.2c D.0
【解決思路】化簡(jiǎn)含有絕對(duì)值的代數(shù)式,關(guān)鍵就是要判斷絕對(duì)值里面代數(shù)式的符號(hào),由三角形兩邊之和大于第三邊可知:a+b-c>0,c-a-b<0,[a+b-c]-[c-a-b]=a+b-c-(-c+a+b)=a+b-c+c-a-b=0,故選D.
【說明】與三角形的三邊有關(guān)的不等式問題通常是利用三角形的“三邊關(guān)系”,即“任一邊大于另兩邊之差,小于另兩邊之和”來解決問題,對(duì)于含有字母的式子要注意符號(hào),特別容易出錯(cuò).
例3 如圖5,CE平分∠ACD,AE平分∠BAC,∠EAC+∠ACE=90°.
<(1)請(qǐng)判斷AB與CD的位置關(guān)系并說明理由;
(2)如圖6,當(dāng)∠E=90°且AB與CD的位置關(guān)系保持不變,移動(dòng)直角頂點(diǎn)E,使∠MCE=∠ECD,當(dāng)直角頂點(diǎn)E點(diǎn)移動(dòng)時(shí),問∠BAE與∠MCD否存在確定的數(shù)量關(guān)系?并說明理由;
(3)如圖7,P為線段AC上一定點(diǎn),點(diǎn)Q為直線CD上一動(dòng)點(diǎn)且AB與CD的位置關(guān)系保持不變,當(dāng)點(diǎn)Q在射線CD上運(yùn)動(dòng)時(shí)(點(diǎn)C除外),∠CPQ+∠CQP與∠BAC有何數(shù)量關(guān)系?猜想結(jié)論并說明理由.
【解決思路】(1)AB∥CD.因?yàn)镃E平分
∠ACD,所以∠DCA=2∠ACE,同理∠BAC=2∠EAC,
所以∠BAC+∠DCA=2∠EAC+2∠ACE=180°,所以AB∥CD.
(2)如圖8,延長(zhǎng)AE與CD相交于點(diǎn)F,因?yàn)锳B∥CD,所以∠BAE=∠AFC.在△CEF中,∠CEF+∠EFC+∠ECD=180°,所以∠EFC+∠ECD
=90°,∠BAE+[12]∠MCD=90°.
(3)∠CPQ+∠CQP=∠BAC.因?yàn)锳B∥CD,所以∠BAC+∠ACD=180°,在△CPQ中,∠CPQ+∠ACD+∠CQP=180°,所以∠CPQ+∠CQP=∠BAC.
【說明】要探索兩條直線是否平行,仍然要找到基本圖形,問題(1)是用整體思想證明一對(duì)同旁內(nèi)角互補(bǔ).問題(2)可以找∠BAE的內(nèi)錯(cuò)角,利用三角形內(nèi)角和定理解決問題,也可以過點(diǎn)E作AB的平行線解決.解決問題的思路往往是多種多樣的,因此,數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程中要多觀察,多思考,同一個(gè)問題的解決過程中不妨多思考幾種方法或思路.
(作者單位:江蘇省江陰市第一初級(jí)中學(xué),無錫市龐彥福名師工作室)