人教版数学七年级下册:《平行线与相交线》全章复习与巩固(提高)知识讲解 (含答案)
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【学习目标】
1. 熟练掌握对顶角,邻补角及垂线的概念及性质,了解点到直线的距离与两平行线间的距离的概念;
2. 区别平行线的判定与性质,并能灵活运用;
3. 了解命题的概念及构成,并能通过证明或举反例判定命题的真假;
4. 了解平移的概念及性质.
【知识网络】
【要点梳理】
知识点一、相交线
1.对顶角、邻补角
两直线相交所成的四个角中存在几种不同关系,它们的概念及性质如下表:
| 图形 | 顶点 | 边的关系 | 大小关系 |
对顶角 | 有公共顶点 | ∠1的两边与 ∠2的两边互为反向延长线 | 对顶角相等 即∠1=∠2 | |
邻补角 | 有公共顶点 | ∠3与∠4有一条边公共,另一边互为反向延长线. | 邻补角互补即 ∠3+∠4=180° |
要点诠释:
⑴对顶角是成对出现的,对顶角是具有特殊位置关系的两个角.对顶角的特征:有公共顶点,角的两边互为反向延长线.
⑵如果∠α与∠β是对顶角,那么一定有∠α=∠β;反之如果∠α=∠β,那么∠α与∠β不一定是对顶角.
⑶如果∠α与∠β互为邻补角,则一定有∠α+∠β=180°;反之如果∠α+∠β=180°,则∠α与∠β不一定是邻补角.邻补角的特征:有公共顶点,有一条公共边,另一边互为反向延长线.
⑶两直线相交形成的四个角中,每一个角的邻补角有两个,而对顶角只有一个.
2.垂线及性质、距离
(1)垂线的定义:
当两条直线相交所成的四个角中,有一个角是直角时,就说这两条直线互相垂直,其中的一条直线叫做另一条直线的垂线,它们的交点叫做垂足.如图1所示,符号语言记作: AB⊥CD,垂足为O.
要点诠释:
要判断两条直线是否垂直,只需看它们相交所成的四个角中,是否有一个角是直角,两条线段垂直,是指这两条线段所在的直线垂直.
(2)垂线的性质:
垂线性质1:在同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直 (与平行公理相比较记).
垂线性质2:连接直线外一点与直线上各点的所有线段中,垂线段最短.简称:垂线段最短.
(3)点到直线的距离:
直线外一点到这条直线的垂线段的长度,叫做点到直线的距离,如图2:PO⊥AB,点P到直线AB的距离是垂线段PO的长.
要点诠释:垂线段PO是点P到直线AB所有线段中最短的一条.
知识点二、平行线
1.平行线判定
判定方法1:同位角相等,两直线平行.
判定方法2:内错角相等,两直线平行.
判定方法3:同旁内角互补,两直线平行.
要点诠释:根据平行线的定义和平行公理的推论,平行线的判定方法还有:
(1)平行线的定义:在同一平面内,如果两条直线没有交点(不相交),那么两直线平行.
(2)如果两条直线都平行于第三条直线,那么这两条直线平行(平行线的传递性).
(3)在同一平面内,垂直于同一直线的两条直线平行.
(4)平行公理:经过直线外一点,有且只有一条直线与这条直线平行.
2.平行线的性质
性质1:两直线平行,同位角相等;
性质2:两直线平行,内错角相等;
性质3:两直线平行,同旁内角互补.
要点诠释:根据平行线的定义和平行公理的推论,平行线的性质还有:
(1)若两条直线平行,则这两条直线在同一平面内,且没有公共点.
(2)如果一条直线与两条平行线中的一条直线垂直,那么它必与另一条直线垂直.
3.两条平行线间的距离
如图3,直线AB∥CD,EF⊥AB于E,EF⊥CD于F,则称线段EF的长度为两平行线AB与CD间的距离.
要点诠释:
(1)两条平行线之间的距离处处相等.
(2)初中阶级学习了三种距离,分别是两点间的距离、点到直线距离、平行线间的距离.这三种距离的共同点在于都是线段的长度,它们的区别是两点间的距离是连接这两点的线段的长度,点到直线距离是直线外一点引已知直线的垂线段的长度, 平行线间的距离是一条直线上的一点到与之平行的另一直线的距离.
(3)如何理解 “垂线段”与 “距离”的关系:垂线段是一个图形,距离是线段的长度,是一个量,它们之间不能等同.
知识点三、命题及平移
1.命题:判断一件事情的语句,叫做命题.每个命题都是题设、结论两部分组成.题设是已知事项;结论是由已知事项推出的事项.
2.平移:在平面内,将一个图形沿某个方向移动一定的距离,图形的这种移动叫做平移.
要点诠释:平移的性质:
(1)平移后,对应线段平行(或共线)且相等;
(2)平移后,对应角相等;
(3)平移后,对应点所连线段平行(或共线)且相等;
(4)平移后,新图形与原图形是一对全等图形.
【典型例题】
类型一、相交线
1. (1)如图(1)已知直线AB,CD相交于点0.
(2)如图(2)已知直线AE,BD相交于点C.
分别指出两图中哪些角是邻补角? 哪些角是对顶角?
【答案与解析】
解: (1)邻补角是∠DOA与∠AOC,∠AOE与∠EOB,∠BOC与∠COA,∠COE与∠DOE,∠DOA与∠DOB,∠DOB与∠BOC;对顶角是∠AOD与∠COB,∠AOC与∠DOB.
(2)邻补角是∠ACB与∠ACD,∠ECD与∠DCA,∠DCE与∠ECB,∠ECB与∠ACB;对顶角是∠ACB与∠DCE,∠BCE与∠ACD.
【总结升华】当需要写出的角较多时,写完后再计算一下个数,可以检验是否写全.
2.直线AB、CD相交于点O,OE⊥AB于点O,∠COE=40°,求∠BOD的度数.
【答案与解析】
解:分两种情况.
第一种:如图1,直线AB,CD相交后,∠BOD是锐角,
∵OE⊥AB, ∴∠AOE=90°,即∠AOC+∠COE=90°.
∵∠COE=40°, ∴∠AOC=50°.
∵∠BOD=∠AOC ∴∠BOD=50°
第二种:如图2,直线AB、CD相交后,∠BOD是钝角,
∵OE⊥AB, ∴∠AOE=90°.
∵∠COE=40°,
∴∠AOC=90°+40°=130°,
∴∠BOD=∠AOC=130°.
【总计升华】本题属于无图题,首先应根据题意,画出图形,画图时要考虑两种情况:一种情况为∠BOD是锐角,第二种情况是∠BOD是钝角.此外关于两条直线相交,应想到邻补角、对顶角的定义及性质.
举一反三:
【变式1】如图所示,O是直线AB上一点,射线OC、OD在AB的两侧,且∠AOC=∠BOD,试证明∠AOC与∠BOD是对顶角.
【答案】
证明:因为∠AOC+∠COB=180°(平角定义),
又因为∠AOC=∠BOD(已知),
所以∠BOD+∠COB=180°,即∠COD=180°.
所以C、O、D三点在一条直线上(平角定义),
即直线AB、CD相交于点O,
所以∠AOC与∠BOD是对顶角(对顶角定义).
提示:证三点共线的方法,通常采用证这三点组成的角为平角,即∠COD=180°.
【变式2】已知: 如图, ∠1 = ∠B, ∠2 = ∠3, EF⊥AB于F , 求证: CD⊥AB .
【答案】
证明:∵∠1=∠B,∴MD∥BC(同位角相等,两直线平行).
∴ ∠2=∠BCD(两直线平行,内错角相等),
又∵∠2 =∠3(已知),
∴∠3=∠BCD.
∴EF∥CD(同位角相等,两直线平行).
又∵EF⊥AB(已知),
∴CD⊥AB.
类型二、平行线的性质与判定
3. (2020•宁德)如图,将直线l1沿着AB的方向平移得到直线l2,若∠1=50°,则∠2的度数是( )
A.40° B. 50° C. 90° D. 130°
【思路点拨】根据平移的性质得出l1∥l2,进而得出∠2的度数.
【答案】B.
【解析】
解:∵将直线l1沿着AB的方向平移得到直线l2,
∴l1∥l2,
∵∠1=50°,
∴∠2的度数是50°.
【总结升华】此题主要考查了平移的性质以及平行线的性质,根据已知得出l1∥l2是解题关键.
举一反三:
【变式1】如图所示,已知直线AB∥CD,当点E在直线AB与CD之间时,有∠BED=∠ABE+∠CDE成立;而当点E在直线AB与CD之外时,下列关系式成立的是( ).
A.∠BED=∠ABE+∠CDE或∠BED=∠ABE-∠CDE
B.∠BED=∠ABE-∠CDE
C.∠BED=∠CDE-∠ABE或∠BED=∠ABE-∠CDE
D.∠BED=∠CDE-∠ABE
【答案】C (提示:过点E作EF∥AB)
【变式2】已知:如图,∠ABC=∠ADC,BF、DE分别平分∠ABC与∠ADC,且∠1=∠3.
求证:AB∥DC.
【答案】
证明:∵∠ABC=∠ADC,
∴(等式性质).
又∵BF、DE分别平分∠ABC与∠ADC,
∴∠1=,∠2=(角平分线的定义).
∴∠1=∠2 (等量代换).
又∵∠1=∠3(已知),
∴∠2=∠3(等量代换).
∴AB∥DC(内错角相等,两直线平行).
类型三、命题及平移
4.在小学,学习对“几何的初步认识”我们知道:一个三角形的三个内角之和等于180°,现在学习了平行线性质以后,你能说出这是为什么吗?
【答案与解析】
已知:三角形ABC,
求证:∠A+∠B+∠C=180°.
证明:过A点作EF∥BC.
则∠EAB=∠B,∠FAC=∠C(两直线平行,内错角相等).
∵ ∠B+∠BAC+∠C=∠EAB+∠BAC+∠CAF=180°(平角定义),
∴ ∠A+∠B+∠C=180°.
【总结升华】准确写出题设和结论后,再进行证明.
5.(吉林)如图所示,把边长为2的正方形的局部进行图①~④的变换,组成图⑤,则图⑤的面积是( )
A.18 B.16 C.12 D.8
【思路点拨】根据平移的基本性质,平移不改变图形的形状和大小,即图形平移后面积不变,则⑤面积可求.
【答案】B
【解析】图①到图②是将一个等腰三角形由下方平移到上方.图③到图④是将右边的小长方形平移到左侧,所以图④中阴影部分的面积与边长为2的正方形的面积是相等的,图⑤是由4个图④组成的,所以图⑤的面积是4×4=16.
【总结升华】平移是由平移的方向和距离决定的.平移的性质是平移前后,图形的形状、大小不变.
举一反三:
【变式】(2015.镇海区模拟)如图,两个全等的直角三角形重叠在一起,将其中一个三角形沿着点B到C的方向平移到△DEF的位置,AB=10,DO=4,平移距离为6,则阴影部分面积为( )
A.48 B.96 C.84 D.42
【答案】A
类型四、实际应用
6.手工制作课上,老师先将一张长方形纸片折叠成如图所示的那样,若折痕与一条边BC的夹角∠EFB=30°,你能说出∠EGF的度数吗?
【思路点拨】长方形的对边是平行的,所以AD∥BC,可得∠DEF=∠EFG=30°,又因为折后重合部分相等,所以∠GEF=∠DEF=30°,所以∠DEG=2∠DEF=60°,又因为两直线平行,同旁内角互补,所以∠EGC=180°-∠DEG,问题可解.
【答案与解析】
解:因为AD∥BC(已知),
所以∠DEF=∠EFG=30°(两直线平行,内错角相等).
因为∠GEF=∠DEF=30°(对折后重合部分相等),
所以∠DEG=2∠DEF=60°.
所以∠EGC=180°-∠DEG=180°-60°=120°(两直线平行,同旁内角互补).
【总结升华】本题利用了:(1)折叠的性质:折叠前后图形的形状和大小不变,位置变化,对应边和对应角相等;(2)平行线的性质.
举一反三:
【变式】(山东滨州)如图,把—个长方形纸片对折两次,然后剪下—个角.为了得到一个正方形,剪刀与折痕所成的角的度数应为( )
A.60° B.30° C.45° D.90°
【答案】C