平行線的性質(zhì)與平行線的判定不同,平行線的判定是由角的數(shù)量關(guān)系來確定線的位置關(guān)系,而平行線的性質(zhì)則是由線的位置關(guān)系來確定角的數(shù)量關(guān)系,平行線的性質(zhì)與判定是因果倒置的兩種命題.對平行線的判定而言,兩直線平行是結(jié)論,而對平行線的性質(zhì)而言,兩直線平行卻是條件. 已知兩直線平行,由平行線得到角的關(guān)系是平行線的性質(zhì),包括:①兩直線平行,同位角相等;②兩直線平行,內(nèi)錯角相等;③兩直線平行,同旁內(nèi)角互補.平行線的性質(zhì)是學習幾何的重點與難點,它是研究平行線及直線平行的繼續(xù),是以后研究平移等內(nèi)容的基礎(chǔ),是“空間與圖形”的重要組成部分.平行線性質(zhì)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下三個方面:一是要求學生掌握平行線的三個性質(zhì),經(jīng)過對比后,要求學生能夠理解平行線的性質(zhì)和判定的區(qū)別與聯(lián)系;二是要求學生通過對實際問題的簡單探究,訓練并提高學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題和逆向思維等方面的基本能力,要求學生能應(yīng)用平行線的性質(zhì)進行簡單的推理論證;三是要求學生通過演練綜合應(yīng)用題,不僅能夠區(qū)別平行線的性質(zhì)和判定,而且能夠靈活運用平行線的性質(zhì).下面筆者就針對有關(guān)平行線的性質(zhì)應(yīng)用問題舉例談?wù)劷忸}方法,以期共同進步,教學相長.
例1:已知:如圖,直線a∥b.
求證:(1)∠1=∠6;(2)∠1+∠2=180°;(3)∠2+∠4+∠3+∠6=360°.
證明:(1)∵a∥b(已知) ,
∴∠1=∠3(兩直線平行,同位角相等) .
又∵∠3=∠6(對頂角相等) ,
∴∠1=∠6 .
(2)∵a∥b(已知) ,
∴∠1=∠3(兩直線平行,同位角相等) .
又∵∠5+∠3=180°(鄰補角的定義),
∴∠1+∠5=180° .
(3)∵a∥b(已知),
∴∠1=∠3,∠4=∠5(兩直線平行,同位角相等),
∴∠2=∠5(兩直線平行,內(nèi)錯角相等).
又∵∠5+∠3=180°,∠5+∠6=180°(鄰補角的定義),
∴∠2+∠4+∠3+∠6=(∠5+∠3)+(∠5+∠6)=180°+180°=360°.
即:∠2+∠4+∠3+∠6=360°.
解析:這里運用了平行線的性質(zhì):(1)兩直線平行,同位角相等;(2)兩直線平行,內(nèi)錯角相等,對頂角相等,以及臨補角的定義和等量代換等性質(zhì).如果不能牢記這些基本知識,就很難進行推理論證,所以要把這些性質(zhì)熟記在心,并注意把性質(zhì)與判定區(qū)別開來,而且還要學會使用因果推理論證的方法.“因”就是條件,“果”就是結(jié)論.
例2:如圖,如果∠1=∠2,∠C=∠D,那么∠A=∠F嗎?為什么?
分析:要使∠A=∠F,必須DF∥CA,因為如果DF∥CA,就有∠A=∠F,那么在什么情況下DF∥CA呢?于是就會想到前面學過的平行線的判定定理,看看DF和CA有沒有平行的可能.根據(jù)已知條件可知,∠2和∠3互為對頂角,∠2=∠3,再由已知條件∠1=∠2可得∠1=∠3,而∠1和∠3是一對同位角,于是由平行線的判定定理可知BD∥CE(同位角相等,兩直線平行),下面再根據(jù)平行線的性質(zhì)“兩直線平行,同位角相等”,即可得到∠4=∠C;又因為已知∠C=∠D,所以我們可以得到∠4=∠D,于是可證明DF∥CA,從而可進一步推出∠A=∠F.
解:結(jié)論:∠A=∠F,道理如下:
∵∠1=∠2(已知),∠2=∠3 (對頂角相等).
∴∠1=∠3.
∴BD∥CE (同位角相等,兩直線平行).
∴∠4=∠C(兩直線平行,同位角相等).
又∵∠C=∠D,
∴∠4=∠D,
∴DF∥CA (內(nèi)錯角相等,兩直線平行).
∴∠A=∠F (兩直線平行,內(nèi)錯角相等).
例3:如圖,在△ABC中,BE⊥AC于E,DF⊥AC于F,BC∥ED,BE是∠ABC的平分線,那么∠BED=∠ADF嗎?
分析:由于BE⊥AC于E,DF⊥AC于F,所以∠AFD=∠AEB=90°,根據(jù)平行線的判定定理可知:DF∥BE,根據(jù)平行線的性質(zhì)定理可知:∠ADF=∠ABE,(兩直線平行,同位角相等),∠BED=∠FDE(兩直線平行,內(nèi)錯角相等);再由已知條件BC∥ED,可知∠ADE=∠ABC(兩直線平行,同位角相等),∠BED=∠EBC(兩直線平行,內(nèi)錯角相等);BE是∠ABC的平分線,∠ABE=∠EBC(平分線的性質(zhì)),所以可推出∠CBE=∠FDE,∠ADF=∠FDE,于是可知∠BED=∠FDE=∠ADF,即:∠BED=∠ADF.
解:結(jié)論:∠BED=∠ADF,道理如下:
∵BE⊥AC于E,DF⊥AC于F ,
∴∠AFD=∠AEB=90°(垂直的定義).
∴DF∥BE(同位角相等,兩直線平行).
∴∠ADF=∠ABE(兩直線平行,同位角相等),
∠BED=∠FDE (兩直線平行,內(nèi)錯角相等).
又∵BC∥ED(已知),
∴∠ADE=∠ABC(兩直線平行,同位角相等) ,
∠BED=∠EBC(兩直線平行,內(nèi)錯角相等).
∵BE是∠ABC的平分線,
∴∠ABE=∠EBC(平分線的性質(zhì)),
∴∠BED=∠CBE=∠FDE,∠FDE=∠ADF=∠ADF(等量代換),
∴∠BED=∠ADF.
根據(jù)上述綜合應(yīng)用平行線性質(zhì)解答有關(guān)問題的方法可知:同學們在解答這類問題時,一定要牢牢掌握平行線的性質(zhì),知道平行線性質(zhì)的來由,牢牢把握平行線的判定與性質(zhì)的區(qū)別,而且能在推理過程中正確地應(yīng)用它們,并注意文字語言、圖形語言、符號語言間的相互轉(zhuǎn)化.還要懂得幾何中的計算往往要說理,這就要求學生不僅要熟悉解答幾何計算題的格式和要求,還要懂得由已知條件推得一系列新結(jié)論的推理方法.對于簡單的題目,能做到想得明白,寫得清楚,書寫規(guī)范;對于較難的題目,要與圖形結(jié)合,從圖形中找出解決問題的入手點,進行探究思考、推理證明.另外,在解題過程中一定要清楚每一步推理的依據(jù),嚴格按照解題的格式和要求去做.
【附典型訓練題】:
1.如下圖,直線AD與AB、CD相交于A、D兩點,EC、BF與AB、CD相交于E、C、B、F,如果∠1=∠2,∠B=∠C.求證:∠A=∠D.
2.如下圖,若直線AB∥ED,請你探求∠B、∠C、∠D之間的數(shù)量關(guān)系,并說明理由.
3.如果一個角的兩邊分別平行于另一個角的兩邊,那么這兩個角之間有怎樣的數(shù)量關(guān)系?請說明你的理由.
4.如下圖,已知∠ABC=40°,∠ACB=60°,BO、CO平分∠ABC和∠ACB,DE過O點,且DE∥BC,求∠BOC的度數(shù).
5.如下頁左上圖,AB∥CD,EF分別交AB,CD于M、N,∠EMB=50°,MG平分∠BMF,MG交CD于G.求∠1的度數(shù).
6.如下圖,已知AB∥CD,AE平分∠BAC,CE平分∠ACD,那么AE與CE有什么關(guān)系呢?請你在得出結(jié)論后,用一句話把題設(shè)與結(jié)論完整地總結(jié)出來,作為有用的命題.
【答案與提示】:
1.證明:∵∠1=∠2,∠2=∠BMA(對頂角相等),
∴∠1=∠BMA ,
∴CE∥BF,
∴∠B+∠BEC=180°.
又∵∠B=∠C
∴∠C+∠BEC=180°,
∴AB∥CD(同旁內(nèi)角互補,兩直線平行),
∴∠A=∠D(兩直線平行,內(nèi)錯角相等).
2.解:結(jié)論是∠C+∠D-∠B=180°.理由如下:
如下圖,過點C作CF∥AB,則∠B=∠2.
∵AB∥ED,CF∥AB,
∴ED∥CF(平行于同一條直線的兩直線平行),
∴∠1+∠D=180°(兩直線平行,同旁內(nèi)角互補).
而∠1=∠BCD-∠2=∠BCD-∠B,
∴∠BCD-∠B+∠D=180°,即∠BCD+∠D-∠B=180°.
[注:平行線CF是聯(lián)系A(chǔ)B、DE的橋梁,本題還有其他做法.]
3.解:結(jié)論是這兩個角相等或互補.理由如下:
如下圖,∠1與∠2、∠1與∠3的兩邊分別平行.
∵AB∥CD,AF∥CE,
∴∠1=∠4,∠4=∠2(兩直線平行,內(nèi)錯角相等),
∴∠1=∠2 ,
又∵∠2+∠3=180°,
∴∠1+∠3=180°.
從而∠1=∠2,∠1+∠3=180°.
[注:解答本題應(yīng)分情況討論,全面考慮.]
6.結(jié)論:如果兩條平行線被第三條直線所截,那么兩個同旁內(nèi)角的平分線就互相垂直.解題提示:過E作EM∥AB交AC于M,利用平行線的性質(zhì):(1)兩直線平行,內(nèi)錯角相等;(2)兩直線平行,同旁內(nèi)角互補,接下去根據(jù)已知條件:AE平分∠BAC,CE平分∠ACD,即可推出結(jié)論.