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第五章 相交線和平行線5.1相交線1、 基礎(chǔ)知識(shí)1、 鄰補(bǔ)角:具有一條公共邊,另一邊互為反向延長線這種關(guān)系的兩個(gè)角互為鄰補(bǔ)角。2、 對(duì)頂角:具有有一個(gè)公共頂點(diǎn),一個(gè)角的兩邊分別是另一個(gè)角的兩邊的反向延長線這種關(guān)系的兩個(gè)角互為對(duì)頂角。3、 垂直:當(dāng)兩條相交線所形成角為90時(shí),兩條線互相垂直。4、 垂線: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。5、 垂足:兩條垂線的交點(diǎn)。6、 點(diǎn)到直線的距離:直線外一點(diǎn)到這條直線垂線段的長度。7、 同位角:具有分別在兩條被截直線的同一方,并且都在截線的同側(cè)這種關(guān)系的一對(duì)角。8、 內(nèi)錯(cuò)角:具有都在兩條被截直線之間,并且分別在截線兩側(cè)這種關(guān)系的一對(duì)角。9、 同旁內(nèi)角:具有都在兩條被截直線之間,并且都在截線同一旁這種關(guān)系的一對(duì)角。2、 應(yīng)知應(yīng)會(huì)1、 找出兩條相交線的鄰補(bǔ)角和對(duì)頂角,并根據(jù)其中一個(gè)角的度數(shù)確定其它三個(gè)角的度數(shù)。2、 過一點(diǎn)畫一條直線的垂線。3、 能找出同位角、內(nèi)錯(cuò)角、同旁內(nèi)角。3、 方法規(guī)律1、 對(duì)頂角相等。2、 過一點(diǎn)有且只有一條直線與已知直線垂直。3、 連接直線外一點(diǎn)與直線上各點(diǎn)的所有線段中,垂線段最短。4、 n條直線兩兩相交共有n(n-1)組對(duì)頂角。5、 n條直線將平面最多分成塊。6、 n條直線相交于一點(diǎn)共有n(n-1)組對(duì)頂角。7、 n條直線相交于一點(diǎn)共有2n(n-1)組鄰補(bǔ)角。4、 拓展應(yīng)用1、下列說法正確的是( ) A有公共頂點(diǎn)的兩個(gè)角是對(duì)頂角 B兩條直線相交所成的角是鄰補(bǔ)角 C兩條直線相交所成的無公共邊的兩個(gè)角是對(duì)頂角 D有公共頂點(diǎn)且有一條公共邊的兩個(gè)角是鄰補(bǔ)角2、若直線a與直線b相交于點(diǎn)A,則直線b上到直線a距離等于2cm的點(diǎn)的個(gè)數(shù)是( ) 3、已知,如圖5-1-11所示,三條直線AB、CD、EF相交于點(diǎn)0,且若OG平分BOF,則DOG= 4、已知,OC把AOB分成兩部分,且有下列兩個(gè)等式成立:直角平角問:(1)OA與OB的位置關(guān)系如何?并說明理由(2)OC是否為AOB的平分線?請(qǐng)寫出判斷的理由5.2平行線一、基礎(chǔ)知識(shí)1、平行:在同一平面內(nèi),一條直線和另一條直線不相交的位置,兩條直線互相平行。2、經(jīng)過直線外一點(diǎn),有且只有一條直線與這條直線平行。3、如果兩條直線都與第三條直線平行,那么這兩條直線也互相平行。二、應(yīng)知應(yīng)會(huì)1、過一點(diǎn)畫已知直線的平行線。2、通過已知條件證明結(jié)論。三、方法規(guī)律1、兩條直線被第三條直線所截,如果同位角相等,那么這兩條直線平行。2、兩條直線被第三條直線所截,如果內(nèi)錯(cuò)角相等,那么這兩條直線平行。3、兩條直線被第三條直線所截,如果同旁內(nèi)角互補(bǔ),那么這兩條直線平行。四、拓展應(yīng)用1、 如圖,lm,等腰直角三角形ABC的直角頂點(diǎn)C在直線m上,若=20,則的度數(shù)為( )。2、 如圖,已知直線ab,1=40,2=60,則3等于3、 如圖是由五個(gè)同樣的三角形組成的圖案,三角形的三個(gè)角分別為36,72,72,則圖中共有_對(duì)平行線。4、 如圖,已知1+2=180,3=B,試判斷AED與ACB的大小關(guān)系,并說明理由 5、 已知ABCD,分別探討下列四個(gè)圖形中APC和PAB、PCD的關(guān)系(只要求直接寫出),并請(qǐng)你從所得四個(gè)關(guān)系中任意選出一個(gè)說明理由5.3平行線的性質(zhì)1、 基礎(chǔ)知識(shí)1、 兩條平行線被第三條直線所截,同位角相等。2、 兩條平行線被第三條直線所截,內(nèi)錯(cuò)角相等。3、 兩條平行線被第三條直線所截,同旁內(nèi)角互補(bǔ)。4、 命題:判斷一件事情的語句。5、 真命題:正確的命題。6、 假命題:錯(cuò)誤的命題。7、 定理:經(jīng)過推理證實(shí)得到的真命題。2、 應(yīng)知應(yīng)會(huì)1、 利用已知條件,根據(jù)相關(guān)定理,推理結(jié)論的正確性。2、 依據(jù)平行線的性質(zhì),確定同位角、內(nèi)錯(cuò)角、同旁內(nèi)角的度數(shù)。3、 分辨命題的題設(shè)和結(jié)論。4、 判斷命題的真假性。四、拓展應(yīng)用1、 如果兩個(gè)角的兩邊分別平行,且其中一個(gè)角比另一個(gè)角的4倍少30,那么這兩個(gè)角分別是( ) A30和150 B42和138 C都等于10 D42和138或都等于102、 、一輛汽車在筆直的公路上行駛,兩次拐彎后,仍在原來方向上平行行駛,則這兩次拐彎的角度應(yīng)為( ) A第一次向右拐38,第二次向左拐142 B第一次向左拐38,第二次向右拐38 C第一次向左拐38,第二次向左拐142 D第一次向右拐38,第二次向右拐40 3、 如圖,把一個(gè)長方形紙片沿EF折疊后,點(diǎn)D、C分別落在D、C的位置若EFB=65,則 AED等于_度。4、 已知直線MNBC,點(diǎn)A在直線MN上,點(diǎn)D在線段BC上,AB平分MAD,AC平分NAD (1)如圖1,若DEAC于E,求證:1=2(2)若點(diǎn)F為線段AB上不與A、B重合的一動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)H在AC上,F(xiàn)Q平分AFD交AC于Q,設(shè)HFQ=x,MAB=,BDF=,點(diǎn)D在線段BC上(不與點(diǎn)B、C重合),問當(dāng)、x之間滿足怎樣的等量關(guān)系時(shí),F(xiàn)HMN(如圖2),試寫出、x之間滿足的某種等量關(guān)系,并以此為條件證明FHMN。5.4平移1、 基礎(chǔ)知識(shí)1、 平移:把一個(gè)圖形整體沿某一直線方向移動(dòng),得到一個(gè)新的圖形。2、 應(yīng)知應(yīng)會(huì)1、 分辨平移后的圖形。2、 畫出平移后的圖形。3、 方法規(guī)律1、 平移后的圖形與原圖形的形狀和大小完全相同。2、 連接各組對(duì)應(yīng)的的線段平行且相等。4、 拓展應(yīng)用1、如圖所示是重疊的兩個(gè)直角三角形,將其中一個(gè)直角三角形沿BC方向平移得到DEF。如果AB=8cm,BE=4cm,DH=3cm,則圖中線段CF為_cm,陰影部分面積為_cm2。2、如圖在方格紙中,線段a、b、c、d的端點(diǎn)在格點(diǎn)上,通過平移其中兩條線段,使得和第三條線段首尾相接組成三角形,則能組成三角形的不同平移方法()。A、3種 B、6種 C、8種 D、12種3、某賓館在重新裝修后考慮在大廳內(nèi)的主樓梯上鋪設(shè)地毯,已知主其剖面如圖所示,請(qǐng)你計(jì)算一下:鋪此樓梯,需要購買地毯的長是多少米?4、如圖在長為50m,寬為22m的長方形地面上修筑寬度都為2m的道路,其他部分均種植花草,求出種值花草的面積是多少。5、如圖是一塊從邊長為50cm的正方形材料中截出的墊片,現(xiàn)測(cè)得FG=8cm求這個(gè)墊片的周長。6、 如圖已知三角形ABC的面積為16,BC=8,現(xiàn)將三角形ABC沿直線BC向右平移a個(gè)單位到DEF的位置。當(dāng)ABC所掃過的面積為32時(shí),求a的值。7、如圖所示矩形ABCD中,AB=6,第一次平移矩形ABCD沿AB的方向向右平移5個(gè)單位,得到矩形得到矩形A1B1C1D1,第2次平移將矩形A1B1C1D1沿A1B1的方向向右平移5個(gè)單位,得到矩形A2B2C2D2,第n次平移將矩形An-1Bn-1Cn-1Dn-1沿An-1Bn-1的方向平移5個(gè)單位,得到矩形AnBnCnDn,若ABn的長為56,求n5.5小結(jié)1、 知識(shí)梳理線的位置關(guān)系與所形成角的數(shù)量關(guān)系之間的邏輯聯(lián)系。相交:對(duì)頂角、鄰補(bǔ)角,特例:垂線 平移:特征平行:內(nèi)錯(cuò)角、同位角、同旁內(nèi)角 命題:結(jié)構(gòu)、分類2、 思想歸納1、 逆向分析思想:通過對(duì)結(jié)論及其反面的分析,從未知條件尋找與已知條件的聯(lián)系,從而發(fā)現(xiàn)解題的途徑,這就是逆向分析思想。常有逆推法,反證法等。 逆向思維法與順向思維法是并立的。當(dāng)順推法不易處理,陷入困境時(shí),逆向思維會(huì)使“茅塞頓開”。2、 轉(zhuǎn)換替代思想:將一個(gè)未知量用與其相等的其它量進(jìn)行等量替換,再通過對(duì)替換后的量重新組合,得到可用已知量表示的量。3、 特殊一般思想:先代入一些簡(jiǎn)單的數(shù)值,后分析它們共同具有的特征,抽象出數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律,然作出一般的結(jié)論。4、 聯(lián)系轉(zhuǎn)移思想:一些問題無法直接求出,需要運(yùn)用相關(guān)方法將其與已學(xué)過的知識(shí)點(diǎn)聯(lián)系起來,轉(zhuǎn)化為與學(xué)過的知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的問題。三、方法規(guī)律1、 角度的有關(guān)計(jì)算1.1利用三線八角的數(shù)量關(guān)系,尋找所求量與已知量的關(guān)系。例:已知L1L2,則1+2-3的度數(shù)為。1.2根據(jù)圖形及已知條件,利用解方程的方法求解。例:如圖,已知ABEFCD,EG平分BEF,B+BED+D =192, B-D=24,求GEF的度數(shù)。2、 直線、角度關(guān)系的有關(guān)證明 每一道證明題都是由已知的條件和求證的結(jié)論兩部分組成的。我們的任務(wù)就是根據(jù)題目中的已知條件,運(yùn)用有關(guān)的概念、公理、定理,進(jìn)行邏輯推理,逐步地推出求證的結(jié)論來。2.1做證明題的基本能力:2.1.1看清題目意思:分清什么是已知條件,什么是求證結(jié)論。2.1.2熟悉證明依據(jù):能熟練運(yùn)用與題意有關(guān)的概念、公理和定理。2.1.3掌握推理格式:能正確地運(yùn)用合乎邏輯的推理、證明。2.1.4積累解題思路:通過“學(xué)”、“練”結(jié)合,拓展解題思路。2.2審題的一般步驟:審題是能否看清題意的基礎(chǔ)。2.2.1一題到手,首先弄清題目中出現(xiàn)了哪幾個(gè)主要的概念,并回憶出它們的定義來。2.2.2根據(jù)題意分清什么是已知條件,什么要求證的結(jié)論。2.2.3有的題目還需要根據(jù)題意作圖,或者運(yùn)用數(shù)學(xué)符號(hào)和數(shù)字術(shù)語,寫出已知與求證,即把普通語言“轉(zhuǎn)譯”成數(shù)學(xué)語言表達(dá)的題目,以使題目內(nèi)容更加明確,證明過程更加清楚。2.3推理格式: 證明的依據(jù)是概念、公理、定理,它們都是基礎(chǔ)知識(shí)。我們不但要正確地理解它們,還要牢固地記憶它們與靈活地運(yùn)用它們。為了正確地進(jìn)行推理、證明,我們僅僅會(huì)“看清題意”和熟悉依據(jù)還不夠。也就是說,我們雖然對(duì)于要證明的題目已知,會(huì)用已知條件和有關(guān)概念、公理、定理來逐步地推出求證結(jié)論來,還是不夠的。還需要掌握一些基本的證明方法與推理格式,善于用數(shù)學(xué)語言來表達(dá)自己的思維過程。2.3.1綜合法順證格式:從已知條件出發(fā),順著推證:由“已知”得“推知”,由“推知”得“未知”,逐步推出求證的結(jié)論,這就是順推法的格式。綜合法是最常見的推理證明方法,它的書面表達(dá)常用“ ”。2.3.2分析法逆推格式:分析法證明的思路與綜合法正好相反,它是從要求證的結(jié)論出發(fā),倒著分析,由未知想需知,由需知逐漸地靠近已知(已知條件、已經(jīng)學(xué)過的定義、定理、公理、公式、法則等等)。這種證明方法的關(guān)鍵在于要保證分析過程的每一步都是可以逆推的。 在通常做數(shù)學(xué)證明題時(shí),我們一般不用分析法逆推格式來書寫表達(dá)證明的過程,而是常常采用綜合法順證格式。用綜合法順著證明(即由已知到求證)有時(shí)思路不一定好想,因此,常在草稿紙上用分析法逆推來“想”,等找到證明的思路之后,再用綜合法順證格式來寫。通常稱為“逆推順證”的方法。2.4積累證題思路所謂“解題思路”就是能夠溝通要被證明的命題中的已知條件與求證結(jié)論之間的邏輯“通道”。實(shí)現(xiàn)數(shù)證明的關(guān)鍵在于能夠準(zhǔn)確、迅速地探求出已知條件到達(dá)求證結(jié)論的一條邏輯“路徑”。2.4.1兩頭擠法2.4.1.1分析綜合法:從求證的結(jié)論出發(fā),反推分析、又從已知條件出發(fā),綜合證明,從而在某個(gè)中間環(huán)節(jié)達(dá)到同一。例:如圖134所示已知CD平分ACB,且DEAC,CDEF求證:EF平分DEB。2.4.1.2左右同一法:恒等式的證明一般都是由繁到簡(jiǎn),如果原式的左邊和右邊都比較繁,則可分別從左與右化簡(jiǎn),在中間環(huán)節(jié)達(dá)到同一。2.4.2輔助元素法 有的證明題,用兩頭擠法分析之后,發(fā)現(xiàn)原有的已知條件與求證結(jié)論之間難以找到直接的邏輯通道,它們之間的聯(lián)系是間接的。這樣一來,問題的關(guān)鍵就在于:引進(jìn)某一個(gè)或某幾個(gè)起連接作用的輔助元素,怎樣尋找這種輔助元素,沒有一成不變的辦法,只有靠具體問題具體分析,與多多積累解題經(jīng)驗(yàn)。2.4.2.1添輔助線法:這是平面幾何中常采用的方法,正確添加的輔助線,在題目中一般都起著某種“橋梁”作用,將已知條件與求證結(jié)論溝通起來,形成一條邏輯通道。例:如圖13-23,已知ABCD,EAF=EAB,ECF=ECD,那么AEC與AFC的大小關(guān)系可用等式表示為。2.4.2.2設(shè)輔助未知數(shù)法(換元法或變量替換法),使用輔助元素法,多稱為換元法?!皳Q元”通??梢允乖羞\(yùn)算關(guān)系大大簡(jiǎn)化,邏輯層次脈絡(luò)分明,有利于問題的解決。2.4.3計(jì)算證明法2.4.3.1利用方程的方法,運(yùn)用方程的方法來證明幾何問題,從而將幾何圖形數(shù)量化,然后進(jìn)行計(jì)算型的證明推理。2.4.3.2運(yùn)用數(shù)形結(jié)合法,運(yùn)用數(shù)軸方法將幾何問題轉(zhuǎn)化為代數(shù)問題。把與幾何圖形的性質(zhì)有關(guān)的問題,化為有關(guān)角的數(shù)量關(guān)系問題。2.4.4等量替換 同一量往往可以表示為不同的幾個(gè)量的組合,而每一種組合往往能夠比較準(zhǔn)確、比較明顯地反映該量的某種特殊性質(zhì)。在不同的問題中,根據(jù)具體問題的需要,恰到好處地選用合適的一種組合形式,從而比較順利地解決問題。例:如圖,已知ABCD,且B=40,D=70,求DEB的度數(shù)。2.4.5反證法 當(dāng)論題從正面不容易或不能得到證明時(shí),就需要運(yùn)用反證法,此即所謂正難則反。它首先假設(shè)某命題不成立(即在原命題的題設(shè)下,結(jié)論不成立),然后推理出明顯矛盾的結(jié)果,從而下結(jié)論說假設(shè)不成立,原命題得證。 證明步驟: (1)反設(shè):假設(shè)命題結(jié)論不成立,即假設(shè)結(jié)論的反面成立。 (2)歸謬:從這個(gè)命題出發(fā),經(jīng)過推理證明得出矛盾。 (3)結(jié)論:由矛盾判斷假設(shè)不成立,從而肯定命題的結(jié)論正確。例1:如圖,直線AB與CD相交于O,EFAB于F,GHCD于H, 求證EF與GH必相交。 分析:欲證EF與GH相交,直接證很困難,可考慮用反證法。 證明:假設(shè)EF與GH不相交。 EF、GH是兩條不同的直線 EFGH EFAB GHAB 又因GHCD 故ABCD (垂直于同一直線的兩直線平行) 這與已知AB和CD相交矛盾。 所以EF與GH不平行,即EF與GH必相交 例2:平面上n條直線兩兩相交,求證所成得的角中至少有一個(gè)角不大于。證明:平面上n條直線兩兩相交最多得對(duì)頂角n(n-1)對(duì),即2n(n-1)個(gè)角。平面上任取一點(diǎn)O,將這n條直線均平行移動(dòng)過點(diǎn)O,成為交于一點(diǎn)O的n條直線, 這n條直線將以O(shè)為頂點(diǎn)的圓周角分為2n個(gè)(共n對(duì))互不重疊的角:1、2、3、2n ,由平行線的性質(zhì)知,這2n個(gè)角中每一個(gè)都和原來n條直線中的某兩條直線的交角中的一個(gè)角相等,即這2n個(gè)角均是原2n(n-1)個(gè)角中的角。由平行線的性質(zhì)知,這2n個(gè)角中每一個(gè)都和原來n條直線中的某兩條直線的交角中的一個(gè)角相等,即這2n個(gè)角均是原2n(n-1)個(gè)角中的角。若這2n個(gè)角均大于,則1+2+3+2n 2n=360而1+2+3+2n =360評(píng)注:通過平移,可以把原來分散的直線集中交于同一點(diǎn),從而解決問題。例3:能否在平面上畫出7條直線(任意3條都不共點(diǎn)),使得它們中的每條直線都恰與另3條直線相交,如果能請(qǐng)畫出一例,如果不能請(qǐng)簡(jiǎn)述理由。在平面上不能畫出沒有3線共點(diǎn)的7條直線,使得中每條直線都恰與另外3條直線相交。 理由如下: 假設(shè)平面上可以畫出7條直線,其中每一條都恰與其它3條相交,因兩直線相交只有一個(gè)交點(diǎn),又沒有3條直線共點(diǎn),所以每條直線上恰有與另3條直線交

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