孔凡哲
“相交线与平行线”是图形与几何的基本内容.在本章中,我们将在已有知识与经验的基础上,继续研究两条直线的位置关系,在学习中,我们不仅要了解补角、余角、对顶角以及它们的性质,而且要掌握平行线的特征以及判别两直线平行的条件,同时,我们将进一步探索相交与平行的秘密,积累几何活动经验,培养几何直观,提高推理能力。
一、生活中的平行线
我们的生活中处处可见相交线和平行线,诸如,棋盘上的横线和竖线,道路上的斑马线,文具盒的相邻两边,操场上的双杠等,
其实,生活中处处离不开平行线.窗户上下边框是平行的,保证玻璃窗能顺利被推拉:拉紧的电线之间是相互平行的,这样既美观又能保证安全,
二、全面理解平行的含义
教科书中把“在平面内,两条不相交的直线”叫作平行线,这里的不相交是指永远不相交,这里的表述其实是说,在平面内,两条(不重合的)直线只有两种位置关系,其中一种是相交,即两条直线仅有一个公共点,还有一种是平行,即两条直线没有任何交点.两条直线会不会有两个或者两个以上的公共点呢?如果有,两条直线一定重合!(两点确定唯一的一条直线)
对于两条直线之间的平行关系,其实有多种理解方式:
(1)木工师傅虽然不一定学过数学,却能画平行线,方法是通过“两条垂直于同一直线的直线互相平行”的操作活动,如图1所示,
其中的道理就在于,在同一平面内,只要两条直线同时垂直于同一条直线,这样的两条直线就是相互平行的.
(2)两条直线总是有相同的距离,这两条直线是平行的,例如,图2中的两根柱子都是直立的,其长度是一样的,这时,横着的木条平行于地面上对应的直线.
三、在解决问题的活动中积累几何活动经验
例1如下页图3所示,要在长方形木板上截一个平行四边形,使它的一组对边在长方形的边缘上,另一组对边中的一条为AB.只有一个圆规和一把没有刻度的直尺.你能解决问题吗?
分析:同位角相等,两直线平行.过直线外一点C作已知直线的平行线,相当于过点C作∠ECD等于已知的∠CAB.
解:以点A为圆心,以任意长为半径画弧,交AB于点日,交AC于点G;再以点C为圆心,以同样长(AH)为半径画弧,交CE于点P:再以点P为圆心,以线段GH的长为半径画弧,交前面所画的弧于点D;连接CD并延长交长方形的边于点F.这样得到线段CF平行于AB于是,我们就得到了符合题意的平行四边形ABFC(如图4).
进一步的讨论:
过直线外一点,还能有哪些方法可以画出与这條直线相互平行的直线呢?
敏敏同学认为:利用判定方法1“两条直线被第三条直线所截,如果同位角相等,那么这两条直线平行”,需要没有刻度的直尺和三角尺.首先把三角尺的斜边放在直线a上,将直尺的一边靠在三角尺的一条直角边上;然后按住直尺不动,将三角尺紧靠直尺移动,使得三角尺的斜边过已知点;最后沿着三角尺的斜边画一条直线b,则b∥a.如图5所示,
亮亮同学认为:利用判定方法2“如果内错角相等,那么两直线平行”,需要圆规和没有刻度的直尺.首先过点P画任意一条直线b与直线a交于点A;其次以点A为圆心,以任意长为半径画弧,交直线6于点日,交直线a于点G;再以点P为圆心,以相同长度(AH)为半径画弧,交直线b于点C;然后以点C为圆心,以线段GH的长为半径画弧,交前面所画弧于点D;最后连接PD并延长得到与直线口平行的直线c.如图6所示,
小小同学认为:利用“平行线之间距离处处相等”,需要三角尺和圆规.首先,将三角尺的一条短直角边放在直线口上,移动三角尺的另一长直角边,使其过点P,沿着三角尺的长直角边画直线与直线a交于点A;然后继续移动三角尺,使其过直线a上任意点B,再次沿着长直角边画直线a的垂线;再以点B为圆心,以线段PA的长为半径画弧,与垂线交于点C;最后连接点P,C并延长得到直线b,它是与直线a互相平行的直线,如图7所示,
乐乐同学认为:只要一张纸就能找到这条平行线.先折出直线a的过点P的垂线m.再折出垂直于直线m的另一条直线b即可,两个交点处的角都是直角,由“同位角相等,两直线平行”,可得直线b是与直线a相互平行的直线.如图8所示.
对于上面四位同学的不同思路,你认为谁的思路更好呢?
四、探究图形性质,培养几何直观
1.(与同学一起合作完成)将两把直尺交叉放在一起(如下页图9),一位同学按住交叉处,另一位同学转动其中一把直尺,观察随着直尺的转动,两把直尺的夹角之间的关系.
可以发现,相邻的角相加等于1800.相对的两个角,一个角随着另一个角的增大(减小)而增大(减小),对顶角相等.
2.一位同学在白纸上,固定三角尺ABC的AC边,并延长AC.另一位同学将三角尺CDE的直角顶点与三角尺ABC的直角顶点重合,并延长DC,如图10. ∠DCP与∠ACF就是一组对顶角.你能说出其中的原理吗?
请同学们自己思考.
五、发展空间观念,培养推理能力
例2如图11所示,要把角钢弯成120°的钢架,则在角钢上截去的缺口是____°.
分析:这道题主要考查了同学们的空间想象能力,
解:因为把角钢弯成120°的钢架,在截之前的角是平角180°,所以缺口的角等于180°-120°=60°.故答案为60.
例3 (2019年甘肃)如图12,将一块含有30°角的三角尺的顶点放在直尺的一边上,若∠1=48°,则∠2的度数为( ).
A.48°
B.78°
C.92°
D.102°
分析:如图13所示,直接利用已知角的度数结合平行线的性质得出答案.此题主要考查了平行线的性质,正确得出∠3的度数是解题关键.
解:如图13所示,将一块含有30°角的三角尺的顶点放在直尺的一边上,∠1=48°,∠ 2=∠3=180°-48°-30°=102°,故应选D.
1.(2019年济宁)如图14,直线。,6被直线c,d所截,若∠1=∠2,∠3=125°,则∠4的度数是( ).
A.65°
B.60°
C.55°
D.75°
2.(2019年衡阳)如图15,已知AB∥CD,AF交CD于点E,且BE⊥AF,∠BED=40°,则∠A的度数是( ).
A.40°
B.50°
C.80°
D.90°
3.如图16,若直线a//b,∠1=45°,∠2=30°.则∠FPE=____
_____________________.
参考答案:1.C 2.B 3.75。