「初一數學」平行線的判定與性質的綜合應用

「初一數學」平行線的判定與性質的綜合應用

平行線的判定和性質的知識是初中幾何的基礎內容,這部分知識掌握的好壞關乎整個初中幾何知識的成敗,所以同學們一定要打好這一基礎關,為後續的學習鋪平康莊大道。

☞平行線的判定,初一常用的有六種方法:①定義法,同一平面內不相交的兩條直線是平行線;②平行於同一條直線的兩條直線平行;③兩條直線被第三條直線所截,同位角相等,兩直線平行;④兩條直線被第三條直線所截,內錯角相等,兩直線平行;⑤兩條直線被第三條直線所截,用旁內角互補,兩直線平行;⑥在同一平面內,垂直於同一條直線的兩條直線平行.

☞平行線的性質:兩條平行線被第三條直線所截,①同位角相等;②內錯角相等;③同旁內角互補.

【題目呈現】

例1.如圖,在三角形ABC中,CD⊥AB,E,F,G分別在BC,AB,AC上,且EF⊥AB,∠1=∠2,試判斷DG與BC的位置關係,並說明理由.

「初一數學」平行線的判定與性質的綜合應用

【分析】觀察圖形,DG應與BC平行,那麼我們假定DG∥BC,看能推出的某些結論是否與已知條件相同,若相同了,則說明假定是正確的,若不相同或與已知矛盾或與某些定理矛盾,則假定是錯誤的.我們分析一下,若DG∥BC,則可推出,∠2=∠DCB,又∠1=∠2,則∠1=∠DCB,則EF∥DG,則∠BFE=∠BDC,而已知中CD⊥AB,EF⊥AB,則EF∥DG,則∠BFE=∠BDC,所以假定是正確的.另外也可以估計DG∥BC,我們看從條件是否能證出來,那麼我們就大腦中搜索證明兩線平行的六種方法,再結合圖形看如何找具體的關係,應該試著這樣考慮:①可證∠AGD=∠ACB(利用同位角相等,兩直線平行推出DG∥BC).②可證∠2=∠DCB(利用內錯角相等,兩直線平行推出DG∥BC).③可證∠ADG=∠ABC(利用同位角相等,兩直線平行推出DG∥BC).④可證∠DGC+∠GCB=180°(利用同旁內角互補,兩直線平行推出DG∥BC).⑤可證∠GDB+∠DBC=180°(利用同旁內角互補,兩直線平行推出DG∥BC).這5種方法腦海中閃過之後,結合條件∠1=∠2,題中有∠2出現,應用第②種方法為好,欲證∠2=∠DCB,則須證∠1=∠DCB,再看條件,CD⊥AB,EF⊥AB,則可推出EF∥DC,則可得到,∠1=∠DCB,這樣問題得證.可見,有了方法之後,還看步步結合條件,步步為營,直到解決問題,這是初學者必須掌握的最基本的證明方法.分析完之後,初學者還要掌握正確的書寫步驟,大多同學手懶,不寫,不想寫,有很多同學到了初二,初三也不會寫步驟,以致明知該題如何做,考分下來之後不理想,所以我們要多寫,勤寫,準確寫出具體步驟,初一寫步驟過關之後,初二初三就輕鬆得多了,而且幾何證明題,能證出來就能寫出來.

【解題過程】

解:DG∥BC.理由知下:

∵CD⊥AB,EF⊥AB(已知),

∴CD∥EF(在同一平面內,垂直於同一直線的兩直線平行),

∴∠1=∠DCB(兩直線平行,同位角相等).

又∵∠1=∠2(已知),

∴∠2=∠DCB(等量代換),

∴DG∥BC(內錯角相等,兩直線平行).

【對應練習】

☞1.如圖,已知AD⊥BC,FG⊥BC,垂足分別為D,G,且∠ADE=∠CFG,求證DE∥AC.

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2.如圖,已知∠ABC=180°一∠A,BD⊥CD於D,EF⊥CD於F.

(1)求證:AD∥BC;

(2)若∠1=36°,求∠2的度數.

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例2.如圖,已知∠1+∠2=180°,∠3=∠B,試判斷∠AED與∠C的大小關係.

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【分析】估計∠AED=∠C,看通過條件能否推出,欲證∠AED=∠C,須證∠ADE=∠B,(有的同學問,你怎麼就知道證∠ADE=∠B呢?其實也可以從其他方面想,因為條件中有∠B=∠3,出現了∠B,所以我先想到利用∠B,也就想到要證∠B=∠ADE,況且∠ADE與∠3是內錯角,而條件中也出現了∠3,若能證明了∠ADE=∠3,則就能證明了∠B=∠ADE,這樣又須證明AB∥EF,結合條件∠2的出現,又須證明∠2=∠4,而∠1+∠2=180°,又∠1+∠4=180°,∴∠2=∠4,∴問題圓滿得解.

【解答過程】

解:∵∠1+∠4=180°(鄰補角定義),

又∵∠1+∠4=180°(已知),

∴∠2=∠4(同角的補角相等),

∴EF∥AB(內錯角相等,兩直線平行),

∴∠3=∠ADE(兩直線平行,內錯角相等).

又∵∠B=∠3(已知),

∴∠B=∠ADE(等量代換),

∴DE∥BC(同位角相等,兩直線平行),

∴∠AED=∠C(兩直線平行,同位角相等).

例3.如圖,已知AB∥DC,∠BAD=∠DCB,說明AD∥BC.

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【分析】此題不難,可有的同學不知道要證AD∥BC,需要找哪兩個角的關係,若要用"內錯角相等,兩直線平行“,應該用∠1=∠2,而不能用∠3=∠4,若要用同旁內角互補,兩直線平行,應該用∠BAD+∠ABD=180°,或∠ADC+∠DCB=180°,而不能用∠BAD+∠ADC=180°,或∠ABC+∠DCB=180°,換句話說,有的同學不明白,內錯角相等推出哪兩條線平行;同旁內角互補推出哪兩條線平行,或者不明白,兩條直線平行,推出哪兩個角相等,哪兩個角互補.就拿本題來說,AB∥DC,∠3的邊AC與∠4的邊CA重合,AC是截線∠3的另一邊AB與∠4的另一邊CD,是被截線,兩條被截線平行,只能推出∠3與∠4這一對內錯角相等,而推不出∠1=∠2,∠1的邊AC雖然與∠2的邊CA重合為AC,但∠1的另一邊是AD,∠2的另一邊是BC,它們兩邊既不是AB又不是CD,∴AB∥CD只能推出∠3=∠4,可見,兩線平行,只能推出與兩線有關的角的關係,同樣通過兩角的關係也只能推出與角有關的線平行,而且是被截線平行,明白了這層關係本題也就解答了.

【解答過程】

解:∵AB∥DC(已知),

∴∠3=∠4(兩直線平行,內錯角相等).

又∠1=∠BAD一∠3,∠2=∠DCB一∠4,且∠BAD=∠DCB(已知),

∴∠1=∠2(等式的性質),

∴AD∥BC(內錯角相等,兩直線平行).

當然本題也可用同旁內角互補證得.

例4.如圖,DE⊥AC,∠AGF=∠ABC,∠1+∠2=180°,試判斷BF和AC的關係,並說明理由.

「初一數學」平行線的判定與性質的綜合應用

【分析】BF與AC的關係應是互相垂直,題中已有DE⊥AC,則只要推出BF∥DE即可,從圖看,應證∠2+∠3=180°,再結合∠1十∠2=180°,應證∠1=∠3,須證FG∥BC,而又有條件∠AGF=∠ABC,則可得FG∥BC,得證.

【解答過程】

解:BF和AC的關係是互相垂直,理由如下:

∵∠AGF=∠ABC(已知),

∴GF∥BC(同位角相等,兩直線平行),

∴∠1=∠3(兩直線平行,內錯角相等).

∵∠1+∠2=180°(已知),

∴∠3+∠2=180°,

∴BF∥DE(同旁內角互補,兩直線平行),

∴∠BFC=∠DEC(兩直線平行,同位角相等),

∵DE⊥AC(已知),

∴∠DEC=90°(垂直定義),

∴∠BFC=90°,

∴BF⊥AC(垂直定義).

例5.如圖,已知∠1=∠2,∠3=∠4,∠5=∠6,請問:AD和BC平行嗎?說明理由.

「初一數學」平行線的判定與性質的綜合應用

【分析】AD可能與BC平行,觀察條件,∠1=∠2,∠3=∠4,看不出什麼,而∠5=∠6,可推出ED∥AB,抓住這一條件就找到了突破口,一直推下去可得到解答,ED∥AB,可得∠3=∠7,而∠3=∠4,∴∠4=∠7,可得AE∥BD,則可得∠2=∠8,而∠2=∠1,則∠1=∠8,∴AD∥BC,得證.

【解答過程】

解:AD與BC平行,理由如下:

∵∠5=∠6(已知),

∴ED∥AB(內錯角相等,兩直線平行),

∴∠3=∠7(兩直線平行,內錯角相等).

∵∠3=∠4(已知),

∴∠4=∠7(等量代換),

∴AE∥BD(同位角相等,兩直線平行),

∴∠2=∠8(兩直線平行,內錯角相等).

∵∠1=∠2(已知),

∴∠1=∠8(等量代換),

∴AD∥BC(內錯角相等,兩直線平行).

也可以這樣證,簡單寫一下,在△AED中,∠2=180°一∠4一∠6,在△ABD中,∠8=180°一∠3一∠5,而∠3=∠4,∠5=∠6,∴∠2=∠8,又∠1=∠2,∴∠1=∠8,∴AD∥BC.

【總結】相交線與平行線這部分知識一般不難,注意平行線的判定與性質的相互運用,通過平行關係,立即推角的關係,通過角的關係聯繫條件,得到下一組角的關係,再得到下一組線平行,這樣相互推證,最終獲解,注意書寫規範,圖果關係明確,推證合理.


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