平行線的條件及性質是學習幾何知識的基礎,初學這部分內容時,常常由于內容的相似出現混淆錯用的現象,今天王老師就帶領大家一起走進“平行線”,細致辨析平行線的條件及性質,以期達到不犯錯誤或少犯錯誤的目的.
一、 明確“三線八角”這一前提
平行線的條件與性質都依托于“兩條直線被第三條直線所截”(三線八角)這一基本圖形,因此要掌握平行線條件及性質,必須先弄清楚圖1:直線AB、CD被第三條直線EF所截,形成“三線八角”.
同位角:相同位置的兩個角. 如∠1與∠5分別在交點的左上方,位置相同,所以∠1與∠5是同位角;同理:∠2與∠6,∠3與∠7,∠4與∠8都是同位角.
內錯角:在兩條直線內部,被截線錯開的兩個角. 如∠3與∠5在AB與CD兩條直線的內部,被截線EF錯開,所以∠3與∠5是內錯角;同理:∠4與∠6也是內錯角.
同旁內角:在兩條直線內部,且在截線同一邊的兩個角. 如∠3與∠6在AB與CD兩條直線的內部,且在截線EF的同一邊,則∠3與∠6是同旁內角;同理:∠4與∠5也是同旁內角.
例1 (課本第7頁練一練1改編)
如圖2所示,∠1的同位角有________,
∠1的內錯角有
___________,
∠1的同旁內角有
_________.
【解析】∠1的兩邊分別是線段DF與BC,若形成“三線八角”,可以抽象出以下圖形:
通過以上圖形可以很清楚地發現:在圖3中∠C是∠1的同位角;圖4中∠EDF是∠1的內錯角;圖5中∠ADF是∠1的內錯角,此時若DF是截線,則∠BDF是∠1的同旁內角,若BC是截線,則∠B是∠1的同旁內角.
二、 分清條件與性質的本質區別
何謂條件?一般地說,圖形滿足這一內容,即可肯定它是什么樣的圖形,叫做圖形的判別條件. 如:兩條直線被第三條直線所截,如果同位角相等,那么直線平行. 同樣,內錯角相等、同旁內角互補都是判定兩條直線平行的條件. 這其中同位角相等、內錯角相等、同旁內角互補是“前提”,兩直線平行是“結論”. 通過以上分析得出:平行線的判定條件是通過角的數量關系得到兩直線平行的位置關系,可以形象地用圖6表示:
例2 (2013·湖南永州)如圖7,下列條件中能判斷l1∥l2的是( ).
A. ∠1=∠2
B. ∠1=∠5
C. ∠1+∠3=180°
D. ∠3=∠5
【解析】本題考查了平行線的判定條件,要判斷l1∥l2,首先我們確定截線,若截線為l3,則圖中∠1與∠3是同旁內角,它們互補即∠1+∠3=180°時l1∥l2,所以C選項正確,又因為∠3=∠5,所以∠1+∠5=180°也可以證明l1∥l2;若截線為l4,圖中∠2與∠4是同旁內角,∠2+∠4=180°時也可判斷l1∥l2.
何謂性質?某個圖形所具有的特征就是圖形的性質. 例如:兩條平行直線被第三條直線所截,同位角相等. 這就是平行線的一條性質. 同樣,我們還可以得到另外兩條性質:內錯角相等、同旁內角互補. 這其中兩條直線平行是“前提”,同位角相等、內錯角相等、同旁內角互補是“結論”. 通過以上分析得出:平行線的性質是由兩直線平行的位置關系得到角之間的數量關系,可以形象地用圖8表示:
例3 (2013·湖北十堰)如圖9,AB∥CD,CE平分∠BCD,∠DCE=18°,則∠B等于( ).
A. 18°B. 36°C. 45°D. 54°
【解析】由兩直線平行內錯角相等可知,因為AB∥CD,所以∠B=∠BCD,又因為CE平分∠BCD,所以∠BCD=2∠DCE=36°,所以∠B=36°.
基于以上分析可以看出平行線的判定條件和性質看起來差不多,實際上卻有著本質的區別,判定條件是由角的關系得到平行,而性質是由平行得到角的關系,實際它們之間是互逆的,可以形象地用圖10表示為:
為了方便使用可以簡單概括為:要證平行用條件,已知平行用性質.
三、 靈活運用平行線的條件及性質
在運用平行線的條件及性質證明同一問題時,經常會出現前一步的結論會變成后一步的原因,對這種因果變化,做題時應注意靈活應對,做到以不變應萬變.
例4 (2013·湖北孝感)如圖11,∠1=∠2,∠3=40°,則∠4等于( ).
A. 120° B. 130°
C. 140° D. 40°
【解析】如圖12,因為∠1=∠2,所以a∥b(同位角相等,兩直線平行),這是判定平行的條件的應用.
因為a∥b,所以∠3=∠5=40°(兩直線平行,同位角相等),這是平行線的性質的應用.
又因為∠4+∠5=180°,所以∠4=140°.
這道題目體現了平行線條件與性質緊密聯系,第一步推出的結論a∥b,成了第二步證明的原因.
例5 (蘇科版數學教材七年級下冊第40頁第6題改編)如圖13,點D、E分別在AB、BC上,AF∥BC,∠1=∠2,∠3= 60°,求∠ADE的大小.
【解析】因為AF∥BC,所以∠2=∠C,理由是兩直線平行內錯角相等;
又因為∠1=∠2,所以∠1=∠C,所以DE∥AC,理由是同位角相等兩直線平行;
所以∠3+∠ADE=180°,因為∠3=60°,所以∠ADE=120°,理由是兩直線平行同旁內角互補.
這個題目很好地反映了平行線的判定條件與性質既有著本質的區別,也有著密切的聯系.
(作者單位:青島市嶗山區第三中學)