數學基礎 第五章 相交線與平行線

2021-10-09 03:53:35 字數 3814 閱讀 7254

5.1相交線

5.1.1相交線

∠1和∠2有一條公共邊0c,它們的另-邊互為反向延長線(∠1 和∠2互補),具有這種關係的兩個

角,互為鄰補角(adjacent angles on a stright line).

∠1和∠3有乙個公共頂點o,並且∠1的兩邊分別是∠3的兩邊的反向延長線,具有這種位置關

系的兩個角,互為對頂角(opposite angles).

在圖5.1-2中,∠1與∠2互補,∠3與∠2互補,由「同角的補角相等」,可以得出∠1=∠3,類似地,

∠2=∠4.這樣,我們得到對頂角的性質:  對頂角相等.

5.1.2垂線

在相交線的模型(上面練習插圖)中,固定木條a,轉動木條b.當b的位

置變化時,a, b所成的∠a也會發生變化。當∠a=90°時(圖5.1-4), 我們

說a與b互相垂直(perpendicular),記作a⊥b.

垂直是相交的一種特殊情形,兩條直線互相垂直,其中的一條直線叫做另一條直線的垂線(perpendicular line),它們的交點叫做垂足(foot of a perpendicular).

經過一點(已知直線上或直線外),能畫出已知直線的一條垂線,並且只能畫出一條垂線,即:

在同一平面內,過一點有且只有一條直線與已知直線垂直.

連線直線外一點與直線上各點的所有線段中,垂線段最短.

簡單說成:垂線段最短。

直線外一點到這條直線的垂線段的長度,叫做點到直線的距離,

5.1.3同位角,內錯角,同旁內角

先看圖中的∠1和∠5,這兩個角分別在直線ab, cd的同一方(上方),並且都在直線ef的

同側(右側),具有這種位置關係的一對角叫做同位角(corresponding angles).

再看∠3和∠5,這兩個角都在直線ab, cd之間,並且分別在直線ef兩側(∠3在直線ef

左側,∠5在直線ef右側),具有這種位置關係的一對角叫做內錯角(alternate interior angles).

圖中∠3和∠6也都在直線ab, cd之間,但它們在直線ef的同一旁(左側),具有這種位置關

系的一對角叫做同旁內角(interior angles on the same side).

5.2平行線及判定

5.2.1平行線

可以發現,在木條轉動過程中,存在直線a與b不相交的情形,這時我們說直線a與6互相

平行(parallel), 記作a//b.

通過觀察和畫圖,可以發現乙個基本事實(平行公理):

經過直線外一點,有且只有一條直線與這條直線平行,

由平行公理,進一步可以得到如下結論:

如果兩條直線都與第三條直線平行,那麼這兩條直線

也互相平行.

也就是說:如果b//a, ://a, 那麼b//c(圖5.2-4).

5.2.2平行線的判定

一般地,有如下利用同位角判定兩條直線平行的方法:

判定方法1兩條直線被第三 條直線所截,如果同位角相等,那麼這兩條直線平行

簡單說成:    同位角相等,兩直線平行

判定方法2兩條直線被第三條直線所截, 如果內錯角相等,那麼這兩條直線平行.

簡單說成:     內錯角相等,兩直線平行

判定方法3兩條直線被第三 條直線所截,如果同旁內角互補,那麼這兩條直線平行.

簡單說成:     同旁內角互補,兩直線平行

5.3平行線的性質

5.3.1平行線的性質

一般地,平行線具有性質:

性質1    兩條平行線被第三 條直線所截,同位角相等.

簡單說成:兩直線平行,同位角相等.

性質2    兩條平行線被第三條直線所截,

內錯角相等.

簡單說成: 兩直線平行,內錯角相等.

性質3   兩條平行線被第三條直線所截, 同旁內角互補.

簡單說成: 兩直線平行,同旁內角互補.

5.3.2命題,定理,證明

前面,我們學過一些對某一件事情作出判斷的語句,例如:

(1)如果兩條直線都與第三條直線平行,那麼這兩條直線也互相平行;

(2)兩條平行線被第三條直線所藏,同旁內角互補;

(3)對頂角相等;

(4)等式兩邊加同乙個數,結果仍是等式,

像這樣判斷一件事情的語句,叫做命題(proposition). 命題由題設和

論兩部分組成,題設是已知事項,結論是由已知事項推出的事項.

數學中的命題常可以寫成「如.........的形式,這時「如果」後

接的部分是題設,「那麼」後接的部分是結論。例如,上面命題 (1) 中,「

條直線都與第三條直線平行」是題設,「這兩條直線也互相平行」是結論.

上面所舉出的命題都是正確的,就是說,如果題設成立,那麼結論一定成

立,這樣的命題叫做真命題。還有一-些命題,如「如果兩個角互補,那麼它們

是鄰補角」「如果乙個數能被 2整除,那麼它也能被4整除"等,這些命題中,

題設成立時,不能保證結論定成立, 這樣的命題叫做假命題。

在前面,我們學過的一些圖形的性質,都是真命題。其中有些命題是基本

事實,如「兩點確定一條直線」「經過直線外一點有且只有一條直線與這條直

線平行」等,還有一些命題,如「對頂角相等」「內錯角相等,兩直線平行」

等,它們的正確性是經過推理證實的,這樣得到的真命題叫做定理(theorem).

定理也可以作為繼續推理的依據.

在很多情況下,乙個命題的正確性需要經過推理,才能作出判斷,這個推理

過程叫做證明(proof)

5.4平移

圖形的這種移動,叫做平移(translation).

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